Tirage du conduit de cheminée
Notion de tirage d’un conduit de cheminée.
Lorsqu’un gaz est chauffé, il se dilate. Une même masse de gaz aura donc un volume plus grand si elle est plus chaude ou un même volume de gaz sera plus léger s’il est plus chaud
Par exemple, la masse volumique de l’air (à la pression atmosphérique) est de 1,293 kg/m³ à 20°C, celle des gaz de combustion à 200°C est de 0,760 kg/m³.
Les gaz légers auront donc tendance à monter s’ils sont immergés dans un gaz plus lourd.
Ceci signifie que plus la différence de température entre les gaz chauds dans la cheminée et l’air extérieur est grande, plus les gaz ont tendance à monter.
Une cheminée fonctionne donc mieux en hiver qu’en mi-saison ou qu’en été.
Plus la colonne de gaz chaud est haute, plus le tirage est important.
Si on ferme avec une plaque les extrémités hautes et basses de la cheminée remplie de gaz chaud et que l’on mesure la pression dans le conduit, on constatera que le couvercle supérieur est soumis à une certaine pression et que cette pression décroit quand on descend dans la cheminée pour devenir nulle au niveau de la plaque inférieure.
Si on enlève la plaque supérieure, la pression au sommet de la cheminée devient subitement égale à la pression atmosphérique et comme la pression décroit le long du conduit une dépression s’exerce sur la plaque inférieure.
Si on ouvre la bas de la cheminée, tout en maintenant la température dans le conduit, la colonne de gaz chaud montera de plus en plus vite pour atteindre un maximum et sa vitesse ne changera plus.
La dépression créée ou tirage de la cheminée est calculée par :
Pch = h x (air – gaz)
où,
- Pch = tirage de la cheminée [Pa]
- h = fauteur de la cheminée [m]
- air et gaz = masses volumiques de l’air à la température extérieure et des fumées
Donc plus la cheminée est haute et plus les fumées sont chaudes, plus le tirage est important.
Il est en général préférable d’avoir un petit conduit de grande hauteur plutôt qu’un grand conduit de faible hauteur. En effet, dans ce cas la vitesse des gaz chauds est supérieure, ce qui rend la cheminée moins sensible aux conditions atmosphériques. En revanche l’encrassement des conduits sera plus rapide et les ramonages plus fréquents.
Attention aux conduits trop courts. La hauteur de 3,50 m à 4 m est un minimum pour un conduit de cheminée
Prise d’air frais
Les arrivées d’air constituent un paramètre très important pour le bon fonctionnement de la cheminée. La surface totale de ces arrivées d’air frais intervient au même titre que la section du conduit.
Si l’on constate une amélioration du tirage lorsqu’une fenêtre est entrouverte, c’est que les dimensions des arrivées d’air frais sont insuffisantes.
Les vents dominants
En règle générale la souche se place sur le versant de toiture situé sous le vent. En effet, le versant au vent est en surpression tandis que le versant sous le vent est en dépression, ce qui favorise le tirage. Le problème des vents dominants reste cependant un problème difficile à maîtriser. En effet, toutes les régions n’ont pas la chance d’avoir un seul vent dominant. La plupart des régions en ont deux, parfois trois.
Isolation
Afin d’éviter un trop grand refroidissement des fumées, ce qui créerait une perturbation du tirage, le conduit de fumée doit être très bien isolé.