Conception, types et règles d'installation des cheminées coaxiales

Un système de chauffage autonome, s'il ne fonctionne pas à l'électricité, ne peut se passer d'un dispositif d'évacuation des produits de combustion.Si auparavant il ne pouvait s’agir que d’une cheminée traditionnelle, il existe désormais d’autres options plus efficaces et plus pratiques.

L'installation d'une cheminée coaxiale présente de nombreux avantages ; de plus, elle peut être installée dans un bâtiment déjà construit. Qu'y a-t-il de si bon dans une cheminée de type coaxial ? Nous allons le découvrir.

Cheminée coaxiale : qu'est-ce que c'est ?

En technologie, la notion de « coaxial » désigne la présence de deux objets situés de manière à ce que l'un soit à l'intérieur de l'autre. Ainsi, une cheminée de type coaxial est une structure à double circuit constituée de tuyaux de diamètres différents.

À l’intérieur du plus grand élément se trouve une partie plus petite. La distance entre eux est strictement la même sur toute la longueur de la structure, y compris tous les virages et coudes.

A cet effet, des cavaliers spéciaux sont placés entre les tuyaux. En coupe transversale, un tel système ressemble à une paire d’anneaux concentriques. Le canal d'évacuation des fumées est un tuyau interne de plus petit diamètre.

Par l'espace entre les deux pièces, l'oxygène nécessaire au maintien de la combustion pénètre dans l'appareil de chauffage depuis l'extérieur. Ainsi, les gaz au sein du système se déplacent dans des directions opposées.

Les caractéristiques de conception d'une cheminée de type coaxial lui confèrent la possibilité de remplir des fonctions à la fois. L'appareil assure une alimentation ininterrompue en air, nécessaire au maintien du processus de combustion.

De plus, il élimine avec succès les produits de combustion de la chaudière. La longueur de la structure ne dépasse généralement pas deux mètres. Le plus souvent, les systèmes sont installés horizontalement, mais il existe également des variantes verticales.

Une cheminée coaxiale est appelée système « pipe-in-pipe ». Les produits de combustion sont évacués de la chaudière par l'élément interne, l'air est fourni par l'élément externe

Une cheminée de type coaxial est un système de modules qui permet la fabrication de cheminées de différentes configurations, en tenant compte des caractéristiques architecturales du bâtiment. Tous les éléments inclus dans le système sont standardisés, ce qui simplifie grandement leur installation.

Une cheminée de type coaxial peut être orientée horizontalement ou verticalement. En pratique, les structures mixtes à sections verticales et horizontales sont plus courantes.

Le kit standard se compose de plusieurs modules :

• Tuyaux droits. La cheminée elle-même est formée de sections de tuyaux droites.
• Tee. Installé dans le système uniquement si deux chaudières ou plus sont utilisées.
• Éléments de connexion. Il s'agit de coudes et d'accouplements à 90° et 45°.
• Dispositif d'évacuation des condensats. Un tel kit est obligatoirement prévu pour chaque zone orientée verticalement. Il est équipé d'un joint hydraulique qui empêche la diminution de la pression du mélange gaz-air dans la cheminée.
• Éléments avec trou d'inspection. Ils sont destinés à l'inspection et au nettoyage du système.
• Buses de sortie et d'entrée. Livrés complets avec leurs embouts, ils permettent d'évacuer les produits de combustion et d'aspirer de l'air pur. La buse de sortie est toujours montée à distance du point d'aspiration de l'air afin qu'elle ne se mélange pas aux gaz d'échappement.
• Adaptateur. Utilisé pour connecter le système à la chaudière.
• Ferrures de fixation. Ceux-ci incluent des supports, des pinces et des brides.
• Scellés. Dispositifs nécessaires pour assurer l'étanchéité du passage d'un tuyau à travers un mur ou une toiture.
• Superpositions décoratives. Brides qui couvrent le passage du tronc de cheminée à travers les structures du bâtiment.
  

Pour fabriquer des pièces pour cheminées coaxiales, on utilise de l'acier galvanisé ou inoxydable. Il résiste aux températures élevées, est durable et léger.

Certains modèles sont fabriqués en alliages d'aluminium ou en plastique résistant à la chaleur. Pour les joints, on utilise des joints en polymères résistants à la chaleur pouvant supporter des températures d'environ 230-250°.

Les cheminées de type coaxial sont des modules standardisés à partir desquels une structure de la taille et de la configuration requises peut être facilement assemblée

Types de cheminées de type coaxial

Il existe plusieurs types de construction « pipe-in-pipe ». Examinons chacun d'eux en détail.

Systèmes externes et internes

Toutes les cheminées coaxiales, selon leur emplacement, sont divisées en externes et internes. Les premiers sont situés à l’extérieur du bâtiment et sont fixés directement sur la façade.

Considérant que de telles structures gâchent quelque peu l'apparence du bâtiment, ils essaient de les placer sur les côtés intérieurs du bâtiment. Une caractéristique distinctive d'une cheminée de type externe est sa facilité d'entretien et d'installation.

Les structures internes sont montées dans des puits spécialement aménagés qui passent à l'intérieur du bâtiment et sont séparés des locaux d'habitation. Dans certains cas, des cheminées traditionnelles peuvent être utilisées comme puits.

Il est important que leur conception et leurs dimensions soient pleinement conformes aux exigences modernes en matière de sécurité incendie. Les systèmes internes sont assez complexes à maintenir et à installer.

Appareils non isolés et isolés

Par temps froid, notamment en cas de fortes gelées, le canal alimentant le système en air peut geler. Dans ce cas, la quantité d'oxygène entrant dans la chambre de combustion diminue fortement, ce qui entraîne une détérioration du fonctionnement du dispositif de chauffage.

Dans certains cas, même jusqu'à son arrêt. Par conséquent, là où les températures basses durent assez longtemps, ainsi que là où de fortes gelées sont fréquentes en hiver, il est recommandé d'installer des systèmes isolés.

Les cheminées coaxiales isolées se distinguent par la présence d'un autre tuyau. Une couche d'isolant thermique ininflammable est placée entre celle-ci et la partie extérieure, ce qui empêche la structure de geler

La cheminée coaxiale isolée se distingue de la cheminée standard par la présence d'un tuyau supplémentaire. Le système ressemble à trois parties imbriquées les unes dans les autres.

L'espace libre entre les deux éléments extrêmes est isolé. A cet effet, il est rempli de tout isolant approprié. Cela protège de manière fiable le canal d'air contre le givrage et le gel.

Sortie horizontale ou verticale

Initialement, les cheminées coaxiales ont été développées sous forme de systèmes orientés horizontalement, mais dans la pratique, une telle disposition n'est pas toujours possible. La plupart des cheminées de ce type sont des structures mixtes.

Ils peuvent contenir des sections orientées verticalement et horizontalement. Cela est dû à l'emplacement de l'appareil de chauffage dans le bâtiment. Dans certains cas, il est possible d'utiliser des cheminées verticales, mais uniquement pour des chaudières sans tirage forcé.

Conceptions collectives et individuelles

Pour entretenir un appareil de chauffage, des cheminées coaxiales individuelles sont utilisées. Ce sont des systèmes simples sans branches pouvant avoir différentes configurations.

Pour travailler avec plusieurs chaudières, une cheminée collective est installée. Il s'agit d'un système minier à plusieurs branches. Dans ce cas, chacune des branches va vers l'un des générateurs de chaleur. Cette conception ne peut être que verticale.

Une cheminée collective de type coaxial se caractérise par la présence de plusieurs générateurs de chaleur reliés à un même puits. Peut être à la fois externe et interne

Pourquoi choisir des systèmes coaxiaux ?

Les caractéristiques de conception d'une cheminée de type coaxial lui donnent la possibilité de fonctionner selon un principe différent d'une cheminée traditionnelle. Pour assurer la combustion, de l'oxygène doit être fourni au four de la chaudière et les produits de combustion doivent être évacués.

Les chaudières équipées de cheminées séparées prélèvent l'air de la pièce dans laquelle elles sont installées. Ceci est assez dangereux pour l'homme et nécessite une ventilation constante de la pièce.

Les gaz d’échappement sont évacués à l’extérieur par tirage naturel. Les appareils équipés de cheminées coaxiales fonctionnent différemment. De telles cheminées sont un système combiné d’alimentation en air et de désenfumage.

Le tirage nécessaire au fonctionnement de l'appareil est créé naturellement ou à l'aide d'un ventilateur, ce qui permet l'utilisation de petites structures.

Un avantage important des cheminées de conception coaxiale est la facilité d'installation et la possibilité d'évacuer les produits de combustion par le chemin le plus proche, par exemple à travers un mur.

Ainsi, l'isolation complète des rejets de produits de combustion et de l'apport d'oxygène permet d'éliminer totalement leur impact sur la composition de l'air du local où est installée la chaudière.

Il n'y a pas de « brûlure » de l'oxygène, ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire d'aérer la pièce.La quantité d'air dans la chambre de combustion est optimale, ce qui augmente le pourcentage de combustion du combustible et, par conséquent, la chaudière fonctionne de manière plus efficace et plus respectueuse de l'environnement.

La fumée chaude de l'appareil de chauffage est évacuée par le tuyau interne. Il passe dans un autre, à travers lequel circule de l'air froid. Ainsi, il n'y a aucun effet thermique sur les murs et les plafonds à l'intérieur desquels la cheminée est posée.

Cela augmente considérablement sa sécurité incendie, ce qui est très important pour les bâtiments en bois et autres matériaux relativement inflammables.

La figure montre schématiquement la principale différence entre les cheminées coaxiales et les cheminées traditionnelles. Le premier prend l'air à l'extérieur, le second prend l'air à l'intérieur, ce qui est dangereux pour ceux qui s'y trouvent

Le système coaxial augmente l'efficacité de l'appareil de chauffage. Cela est dû au fait que l'air fourni au foyer, passant à travers la cavité interne de la structure, est chauffé par le tuyau qui évacue les fumées chaudes.

Un autre avantage important des cheminées de ce type est leur compacité et leur taille relativement petite, notamment par rapport aux cheminées traditionnelles.

Ce serait une erreur de penser que le système ne présente aucun défaut. Ils sont. Tout d’abord, c’est le coût plutôt élevé d’une telle conception. En moyenne, il est 40 % plus cher que le traditionnel. Un autre problème est dû à la conception d’une cheminée de type coaxial.

Les tuyaux contenant de la fumée chaude et de l'air froid entrent en contact, ce qui entraîne inévitablement la formation de condensation, surtout par temps froid. Ainsi, le système nécessite une évacuation spéciale des condensats et une isolation supplémentaire, ce qui augmente encore son coût.

Caractéristiques du choix de la taille de l'appareil

La documentation technique qui accompagne la cheminée doit indiquer son diamètre. La désignation se compose de deux nombres écrits à travers une fraction.

Le premier d’entre eux indique le diamètre du tuyau intérieur, le second – celui extérieur. Trouver la bonne taille est assez simple. Cela doit être indiqué dans le passeport de la chaudière qui sera raccordée à une telle cheminée.

Les dimensions de la cheminée de type coaxial sont choisies en stricte conformité avec le type de chaudière et les dimensions de son tuyau de sortie de chaudière. Toutes les informations nécessaires doivent figurer dans la documentation technique de l'appareil de chauffage

L'indicateur déterminant dans ce cas sera non seulement le diamètre du système, mais également sa longueur. Cette dernière est définie comme la somme des longueurs de toutes les sections de la cheminée.

Il a des limites indiquées dans les instructions d'installation et est mesuré en mètres équivalents. De plus, toutes ces nuances sont indiquées dans le tableau de sélection, qui doit être joint à la documentation technique de l'équipement de chauffage.

Installation d'une cheminée au regard de la réglementation

Un système de désenfumage coaxial peut être installé dans un immeuble privé ou à appartements. Ce dernier est également assez courant, notamment en lien avec la généralisation de l'installation de systèmes de chauffage individuels dans les appartements.

Jusqu'en 2012, la conception et l'installation de cheminées de type coaxial dans les immeubles d'habitation et les bâtiments privés étaient réglementées par un seul SNiP et ne différaient pas.

Un ensemble de règles a été adopté en 2012 SP 60.13330.2012, qui est une édition mise à jour SNIP 41-01-2003. Le document répartissait les conditions d'installation d'une cheminée coaxiale dans un immeuble individuel et un immeuble à appartements.Dans ce dernier cas, il est interdit d’installer des cheminées individuelles dans les appartements, comme c’était auparavant permis, et l’installation d’une cheminée collective est prescrite.

Il faut donc être très prudent et savoir que si les concepteurs proposent d'aménager une sortie individuelle des gaz d'échappement d'un générateur de chaleur situé dans l'un des appartements d'un immeuble, cela est contraire aux normes en vigueur.

La distance entre le faîte du toit du bâtiment et la section du conduit d'évacuation des fumées doit être d'au moins 1,5 m. La même valeur pour une maison privée est de 0,5 m.

Les sorties des cheminées coaxiales doivent être situées à une distance suffisante des fenêtres, sinon de la fumée entrera dans la pièce

Aucune loi spéciale concernant les bâtiments individuels n'a été adoptée, on estime donc que leur disposition ne devrait pas contredire les exigences appliquées lors de l'installation de cheminées dans les immeubles d'habitation. Sur la base de la nouvelle édition du SNiP, des systèmes coaxiaux de tout type peuvent être installés dans des maisons privées. Dans les immeubles d'habitation - uniquement les immeubles verticaux.

Une nuance importante. Si des exutoires de fumée ont été installés dans un bâtiment avant 2012 et contredisent l'édition actuelle, ils peuvent rester inchangés s'ils ne causent pas de désagréments aux voisins. En savoir plus sur les normes d'installation d'une cheminée coaxiale Plus loin.

Quelques fonctionnalités d'installation

Pour chaque chaudière, la direction du canal d'évacuation des produits de combustion est déterminée individuellement. Les systèmes horizontaux ne peuvent être utilisés que pour des appareils à ventilation forcée.

Des erreurs de calcul et d'installation peuvent entraîner le gel du système et le gel des condensats à la sortie. Dans de telles conditions, la chaudière ne pourra pas fonctionner.

Mais même dans ce cas, la longueur maximale d'une telle section ne doit pas dépasser 3 m.Il arrive que le fabricant fixe d'autres normes pour ses chaudières, vous devriez donc lire la documentation technique de l'appareil.

Les structures de type vertical pour les maisons privées ne sont utilisées que s'il existe des raisons qui empêchent le conduit d'évacuation des fumées de sortir à travers le mur.

Il peut s'agir de fenêtres situées à proximité du tuyau de sortie, d'une rue étroite dans laquelle se trouve le bâtiment, etc. Dans certains cas, si cela est absolument nécessaire, une installation inclinée d'un conduit de cheminée coaxial est autorisée.

Les options pour le passage d'une cheminée coaxiale à travers les structures du bâtiment et la distance entre la cheminée et les éléments de la maison sont données sur la base de nombreuses années de pratique d'exploitation.

Le système est connecté à l'appareil de chauffage à l'aide d'un té, d'un coude ou d'un tuyau. Dans ce cas, les diamètres du canal de sortie et de la sortie de la chaudière doivent être les mêmes.

Pendant le processus d'installation, toutes les pièces suivantes sont fixées dans les précédentes afin qu'aucun obstacle ne se forme qui pourrait perturber le mouvement des produits de combustion. Le nombre et le type d'éléments à assembler dépendent directement de l'emplacement du tuyau de sortie.

S'il est situé sur le côté, un système horizontal est supposé, s'il est situé en haut, un système vertical. Cette dernière option est plus facile à installer.

Lors de l'aménagement d'une cheminée coaxiale, des unités de transition sont nécessairement utilisées avec une fixation rigide des zones de jonction de deux éléments à l'aide de colliers. Certains « artisans » préfèrent utiliser des options faites maison.

La figure montre un schéma de l'agencement du passage d'une cheminée coaxiale horizontale à travers un mur

Il peut s'agir d'adaptateurs fabriqués par vous-même, d'enroulements de ruban adhésif ou de joints d'étanchéité.L’utilisation de telles choses est inacceptable car elles sont extrêmement peu fiables. Un système assemblé à l'aide de tels éléments est considéré comme dangereux à utiliser.

De plus, les règles suivantes sont respectées lors du processus d'installation :

• La section de la cheminée horizontale sortant vers l'extérieur doit être inclinée de 3° vers le bas. La section horizontale de la cheminée entrant dans la section commune est inclinée dans le sens opposé, c'est-à-dire qu'elle diminue vers la chaudière. Ceci est nécessaire pour une évacuation sans entrave des condensats.
• Il ne doit pas y avoir plus de deux coudes sur toute la longueur du conduit de cheminée.
• Des trappes d'inspection, des adaptateurs et un dispositif d'évacuation des condensats doivent être facilement accessibles pour une inspection périodique.
• La cheminée ne peut pas être installée sous le niveau du sol. Dans ce cas, la distance entre la sortie de la cheminée coaxiale et le bâtiment voisin doit être supérieure à 8 m. Si un déflecteur est installé sur le tuyau, cette distance est réduite à 2 m pour un mur nu et à 5 m pour un mur. avec ouvertures de fenêtres.
• Si une cheminée horizontale est installée dans un endroit où prévalent des vents dont la direction est opposée au sens de désenfumage, une barrière en tôle doit être installée à la sortie du tuyau. La distance entre celui-ci et la prise doit être d'au moins 0,4 m.
• Sur les cheminées coaxiales s'élevant à moins de 1,8 m du sol, il est nécessaire d'installer une grille déflectrice. Cela fonctionnera comme protection contre la fumée chaude.

Tous les éléments structurels doivent être bien ajustés les uns aux autres. Chaque partie suivante doit s'insérer dans la précédente à une distance égale à au moins la moitié du diamètre de la section transversale du canal.

Pour guider la structure autour de tout obstacle, des coudes spécialement conçus à cet effet sont utilisés. Leur angle d'inclinaison peut être différent.Si le système est ventilé par le toit, toutes les exigences en matière de sécurité incendie doivent être respectées.

L'aménagement du passage d'une cheminée coaxiale à travers le toit ou à travers un mur doit être effectué dans le strict respect de toutes les exigences de sécurité incendie

À cette fin, des tuyaux isolants spéciaux et des matériaux isolants ininflammables sont utilisés. Il doit y avoir un espace d'air entre le tuyau et le plafond.

Pour éviter tout contact entre le conduit de désenfumage et les fragments de tarte à toiture, une enveloppe de protection est utilisée. La sortie de la structure par le toit est soigneusement scellée. Les zones articulaires sont recouvertes d'un tablier spécial.

Technologie d'installation de cheminée coaxiale

Le processus d'installation des cheminées coaxiales externes et internes est différent. Considérons les deux options.

Installation du système interne

Tout d'abord, nous vérifions que les diamètres du tuyau de sortie de la chaudière et de la cheminée correspondent. Ensuite, nous commençons à préparer un trou dans le mur à travers lequel le conduit d'évacuation des fumées sortira.

Son diamètre doit correspondre exactement aux dimensions du tuyau coaxial. Après avoir fait le trou, vous pouvez commencer à installer la structure. Cela commence par le tuyau de sortie de la chaudière, auquel est fixé l'élément de cheminée correspondant.

La connexion résultante est fixée avec une pince et sécurisée des deux côtés avec des boulons. Ensuite, toute la structure est assemblée séquentiellement. Chaque élément est inséré en place et fixé avec des pinces spéciales pour donner au système une fiabilité supplémentaire. Des superpositions décoratives sont installées au-dessus des fixations, conservant ainsi l'aspect attrayant de la structure.

La cheminée traverse le mur jusqu'à la rue. Si nécessaire, installer sur le tuyau de sortie déflecteur ou une protection supplémentaire contre le vent.La section de passage dans le mur est scellée. Dans le même temps, les exigences en matière de sécurité incendie sont respectées. Un boîtier de protection spécial est placé sur le tuyau. Les joints du passage sont scellés et recouverts d'un tablier.

Cheminée externe de type coaxial, orientation verticale. De tels systèmes sont assez faciles à installer

Installation de structure externe

Avant de commencer, déterminez le point de sortie de la cheminée coaxiale et marquez son emplacement sur le mur du bâtiment. Ensuite, un trou est pratiqué dans le mur d'un diamètre correspondant à la section transversale du conduit d'évacuation des fumées.

Ensuite, tous les travaux internes sont effectués. Ils commencent par connecter le tuyau à l'appareil de chauffage. Pour cela, un coude simple circuit et un té double circuit sont utilisés.

Ce dernier est nécessaire pour fixer la structure en position verticale. La structure résultante est fixée à la surface du mur avec des supports spéciaux.

De plus, tous les travaux sont effectués de la même manière que la méthode décrite ci-dessus. La section de sortie de cheminée est scellée et l'assemblage des tuyaux continue jusqu'à la hauteur désirée. La structure est fixée au mur avec des pinces. Les unités d'adaptation sont utilisées pour connecter des tuyaux à double circuit.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Construction et installation d'une cheminée coaxiale :

Installation d'une cheminée de type coaxial dans une maison en bois :

Comment installer soi-même une cheminée coaxiale :

Une cheminée de type coaxial est un appareil efficace et pratique qui augmente considérablement l'efficacité d'un appareil de chauffage. De plus, il est absolument sûr à utiliser, compact et assez simple à installer.

Son seul inconvénient important peut être considéré comme le coût assez élevé de la mise en place d'un tel système, qui est toutefois payant par son fonctionnement efficace à long terme.

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