Faire une cheminée à partir de tuyaux métalliques de vos propres mains

Aujourd'hui, c'est difficile à imaginer, mais autrefois les foyers des maisons n'avaient pas de cheminées. Les produits de combustion ont été collectés à l'intérieur et sortis par la fenêtre en fibre sous le plafond. À la fin du four, le foyer a été éteint et le trou a été fermé avec une poutre de foin. Au fil du temps, les poêles ont été améliorés et des dispositifs spéciaux - des cheminées ont été créés pour éliminer la fumée. L'expérience d'exploitation a conduit à l'amélioration continue des appareils, à la complexité de la structure et à une fiabilité accrue. Une véritable révolution dans la conception des systèmes d'élimination des produits de combustion s'est produite avec l'avènement des matériaux légers résistants à la chaleur - les tuyaux métalliques à paroi mince.

Portée des conduits métalliques tubulaires

Les avantages d'utiliser de tels matériaux sont plusieurs points:

1. Poids léger. Pour les cheminées, des tuyaux soudés électriquement avec une épaisseur de paroi de 0,5 à 1,5 mm sont utilisés. La charge totale de cette conception lui permet d'être utilisé pour tous les types de fours, y compris les baignoires métalliques, les types fermés et ouverts de type brique, la combustion lente dans les serres et les locaux résidentiels, ainsi que pour d'autres types de sources de chaleur.
2. Les dispositifs tubulaires ne nécessitent pas de structures de support spéciales sous forme de fondations.
3. Longue durée de fonctionnement. Pour les tuyaux galvanisés, elle est de 10 à 20 ans et les fabricants de produits en acier inoxydable déclarent une viabilité de 100 ans. Bien sûr, il n'y a aucune preuve sur cette question.
4. La simplicité d'installation d'une cheminée à partir de tuyaux vous permet de faire face facilement à cette tâche, même à une personne ayant les compétences minimales d'un maître à domicile.

Un facteur limitant dans l'utilisation des tuyaux en acier est leur coût, mais cela ne s'applique qu'aux tuyaux en acier inoxydable.

Vidéo: ce que vous devez savoir sur les cheminées métalliques

Types de tuyaux en acier pour cheminées

Dans le magasin de construction spécialisé, une large gamme de tuyaux en acier est présentée, qui diffèrent par leur objectif:

1. Simple paroi - en acier galvanisé ou en acier inoxydable, bon marché, utilisé pour réparer les cheminées existantes.
2. Multicouche - se compose d'une coque extérieure et d'un tuyau conducteur interne, en acier inoxydable, galvanisé ou combiné. Cela vous permet de réduire considérablement le prix. L'espace entre les deux murs est rempli d'isolant résistant à la chaleur, pour lequel de la laine de basalte réfractaire est souvent utilisée.
   

   Le tuyau sandwich est idéal pour une cheminée

3. Coaxial - le même tuyau sandwich, mais il y a des cloisons entre les murs. Par un canal libre, de l'air est introduit dans le four pour améliorer la combustion et augmenter le transfert de chaleur. C'est le savoir-faire dans le domaine de la construction de cheminées. Les tuyaux coaxiaux sont utilisés pour les chaudières à tirage forcé.

   

   Le tuyau coaxial a été mis en vente récemment

Types de cheminées

Sur la base des composants utilisés, ces appareils peuvent être conditionnellement divisés comme suit:

• Célibataire;
• multicouche.

Les matériaux utilisés pour leur fabrication, sont particulièrement durables, sont très résistants à la corrosion aux condensats acides. Une surface propre aide à éliminer complètement l'humidité et la suie du conduit de fumée.

Très souvent, des structures monotube sont utilisées. De telles solutions techniques sont utilisées pour adapter d'anciennes cheminées à de nouveaux équipements de chauffage. Les tuyaux pour eux sont de forme carrée, ovale ou ronde. Pour leur production, de l'acier inoxydable austénitique est utilisé. Des tuyaux émaillés sont également disponibles, mais ils ne sont pas largement utilisés, car ils sont sensibles aux contraintes mécaniques.

Lors de l'installation d'une seule cheminée, vous devez être guidé par la règle de sécurité incendie, qui requiert une distance d'au moins 1 m du mur de matériaux combustibles le plus proche.

Les conceptions à deux couches ont leurs avantages. La couche d'isolation thermique entre les parois d'une telle cheminée peut réduire le refroidissement du tuyau intérieur, entraînant moins de condensation. Le tuyau intérieur est en acier inoxydable, car le condensat a une réaction acide et d'autres matériaux, y compris l'acier galvanisé, ne pourront pas fonctionner longtemps dans de telles conditions.

Ces cheminées sont placées à une distance d'au moins 20 cm des parois des matériaux combustibles. Si cela ne peut être évité, le mur est recouvert de métal avec un substrat. Il est fait d'un matériau réfractaire, comme une feuille d'amiante.

Selon la méthode d'installation, les cheminées sont:

1. Interne. Une telle structure peut être soulevée verticalement du four à travers des plafonds internes et un gâteau de toiture. Son principal inconvénient est que le condensat s'écoule directement dans le four, augmentant sa concentration en gaz de combustion. Le résultat peut être une odeur âcre désagréable dans la pièce et une usure accélérée de la cheminée.
2. Extérieur. Avec cette conception, la cheminée est détournée du four horizontalement à travers le mur. Pour cela, deux genoux sont utilisés, qui peuvent avoir un angle de rotation de 30, 45, 60 ou 90 degrés. Dans ce cas, l'extérieur ressemble à un tee-shirt et au fond il y a un récipient pour collecter le condensat. La partie verticale de la cheminée est installée parallèlement au mur, le tuyau y est fixé à l'aide de supports et de colliers.

Composants

Il n'est pas possible d'assembler une cheminée sans utiliser de raccords. Ils sont destinés à:

• exécution des contours des systèmes d'ingénierie;
• changements dans la direction du pipeline;
• transition vers un autre diamètre;
• réglage de la traction;
• collecte des condensats;
• protéger l'extrémité supérieure des précipitations, des feuilles, de la litière et des oiseaux nicheurs.

À l'aide de ces éléments structurels, vous pouvez assembler une cheminée de n'importe quelle configuration de vos propres mains. La longueur des sections horizontales ne dépassant pas 1 m est acceptable, sinon la traction sera considérablement affaiblie.

Calcul des paramètres de cheminée

La base de calcul de la hauteur et du diamètre de la cheminée est un indicateur de puissance.

L'efficacité de la chaudière ou du four est directement affectée par la hauteur de la cheminée. Pour les appareils électroménagers, elle est de 5 m Cette caractéristique est prévue par les exigences SNiP pour les poêles dans les bâtiments résidentiels. La mesure est prise de la grille de l'appareil à la hotte. À une hauteur inférieure, le tirage naturel dans le four n'assurera pas une combustion efficace du combustible, il fumera et ne générera pas la quantité optimale de chaleur. Cependant, la possibilité d'augmentation de la hauteur est limitée. Lors de la résistance naturelle des parois du tuyau, l'air ralentit lorsque la longueur du canal est excessive, ce qui entraîne également une diminution du tirage.

Règles pour choisir la longueur de la cheminée

Pour une maison individuelle, le calcul de la hauteur de la cheminée est basé sur certaines règles:

1. Le tuyau doit mesurer au moins 5 m.
2. L'excès de l'extrémité de la cheminée sur un toit conditionnellement plat n'est pas inférieur à 50 cm.
3. Pour un toit en pente, un tuyau dont l'axe n'est pas à plus de 1,5 m de la crête, et s'il y a des superstructures, alors de leur point le plus élevé, la valeur excédentaire est de 0,5 m.
4. Lorsque la distance à la crête est de 1,5 à 3,0 m, l'extrémité du tuyau ne doit pas être inférieure au niveau de la crête.
5. Lorsque la cheminée est retirée à une distance de plus de 3 m de la crête, en particulier lors d'une installation extérieure, l'angle entre le niveau de l'horizon et la ligne conditionnelle entre la crête et l'extrémité du tuyau doit être d'au moins 10 degrés.

Lors du choix d'un emplacement pour la sortie de la cheminée à travers le toit, il convient de garder à l'esprit qu'il ne doit pas se trouver à proximité de lucarnes et d'autres dispositifs similaires afin d'éviter la création de situations à risque d'incendie.

Calcul de la section transversale de la cheminée

La procédure suivante pour déterminer la valeur de canal est valable pour une section circulaire. C'est une forme optimale, car les gaz de combustion ne se déplacent pas dans un flux direct monolithique, mais un écoulement tourbillonne et ils se déplacent en spirale. Des tourbillons angulaires se forment dans les canaux rectangulaires, inhibant le mouvement des gaz. Pour calculer la section efficace, le résultat doit être multiplié par 1,5.

Vous aurez besoin des données source suivantes:

1. La puissance du four, c'est-à-dire la quantité de chaleur générée par l'appareil par unité de temps lorsqu'il est complètement chargé.
2. La température des fumées à la sortie du four est généralement prise entre 150 et 200 degrés.
3. La vitesse des gaz le long du canal (2 m / s).
4. Hauteur de cheminée.
5. La quantité de tirage naturel (4 MPa par 1 m de canal de fumée).

La dépendance de la taille de la section transversale de la cheminée sur le volume de combustible brûlé est évidente.

Pour effectuer le calcul, vous devez utiliser la formule de zone de cercle convertie: D² = 4 x S * Pi, où D est le diamètre du canal de fumée, S est l'aire de la section transversale, Pi est le nombre pi égal à 3,14.

Pour calculer la section transversale, il est nécessaire de déterminer le volume de gaz à l'endroit de leur sortie du four dans la cheminée. Cette valeur est calculée en fonction du volume de combustible brûlé et est déterminée à partir de la relation V_gaz = B x V_Haut x (1 + t / 273) / 3600, où V_gaz - volume de gaz, B - quantité de combustible brûlé, V_Haut - coefficient tabulaire, qui peut être trouvé dans GOST 2127, t - température des gaz à la sortie du four, généralement une valeur dans la plage de 150-200 degrés est prise.

La surface en coupe transversale est déterminée par le rapport du volume de gaz passant à sa vitesse, c'est-à-dire par la formule S = V_gaz/ W. Dans la version finale, la valeur souhaitée est déterminée par la relation D₂ = V_gazx4 / PiW.

Après avoir fait les calculs nécessaires, vous obtenez le résultat - le diamètre de la cheminée doit être de 17 cm, ce qui est vrai pour un poêle dans lequel 10 kg de combustible brûlent en une heure à une humidité de 25%.

Le calcul est effectué pour les cas où des unités de chauffage non standard sont utilisées. Si la puissance de l'appareil est connue, il suffit d'appliquer les paramètres de cheminée recommandés par les spécialistes:

• pour appareils avec puissance jusqu'à 3,5 kW - 140 x 140 mm;
• à 3,5–5,0 kW - 140 x 200 mm;
• avec une puissance de 5,0–70 kV - 200 x 270 mm.

Pour les cheminées de section circulaire, sa surface ne doit pas être inférieure à la valeur calculée du rectangulaire.

Vidéo: comment calculer la cheminée d'une chaudière à combustible solide

Matériaux et outils pour faire une cheminée

Avant de procéder à l'achat de pièces, d'accessoires et d'outils pour ce travail, vous devez déterminer la conception de l'appareil et effectuer une conception préliminaire, dont une partie intégrante est la feuille de matériau, qui répertorie tous les détails nécessaires. En ajoutant à cette liste le coût des matériaux, vous obtiendrez une estimation des coûts.

L'installation de l'appareil s'effectue de bas en haut, c'est-à-dire du four à la pointe, pour laquelle vous aurez besoin:

• adaptateur des raccords du four au tuyau, selon la conception, une sortie peut être nécessaire;
• tuyau multicouche;
• porte;
  

  Shiber vous permet d'ajuster la traction

• matériau réfractaire pour le passage à travers le plafond;
• plaques de tôle galvanisées, d'environ 500x500 mm - pour fermer le passage;
• des matériaux pour isoler l'intersection du gâteau de toiture, par exemple une sonde de protection de l'extérieur;
• tête de cheminée
• pinces pour fixer les joints à raison de 1 pc. pour chaque;
• supports pour fixer les cheminées aux murs (selon sa conception);
• collecteur pour l'évacuation des condensats;
• scellant à joints haute température;
• tuyaux en acier au taux de 1 pc. par mètre de cheminée;
• fil inoxydable pour vergetures;
• vis, clous.

La liste d'outils est petite et peut ressembler à ceci:

• percer avec des forets pour béton et bois;
• scie sauteuse;
• tournevis ou clé pour le matériel de montage;
• inserts en plastique (chevilles) pour les supports de montage;
• marteau.

Selon la conception de la cheminée, d'autres outils peuvent être nécessaires, cela sera précisé lors de l'élaboration d'un avant-projet.

Installation de cheminée DIY

Le degré de préparation des pièces de cheminée métalliques pour l'installation est si élevé que leur assemblage est une mise en œuvre séquentielle d'un certain nombre d'opérations élémentaires qui ne nécessitent aucune compétence ou connaissance particulière.

L'ensemble du processus peut ressembler à ceci:

1. Installation du four à la place de son placement permanent, fixation.
   

   La fournaise doit être située le plus loin possible des matériaux combustibles.

2. Montage de l'adaptateur de la buse de l'unité de combustible à la cheminée principale. Pour ce faire, la pièce pré-préparée après application sur le siège de produit d'étanchéité est placée sur la console et fixée avec une pince.
3. Installation d'une branche avec l'angle de rotation nécessaire (90, 30, 45, 60 degrés). Pour ce faire, il suffit de mettre la pièce sur le site d'atterrissage avec le mastic appliqué sur les brides et d'installer la pince. Les autres actions ne diffèrent pas par leur variété et sont produites de la même manière.
4. Si vous devez faire passer le tuyau à travers le mur, il est nécessaire de faire une ouverture à l'intérieur. Après avoir installé le tuyau sur la cloison en brique, il suffit de remplir les fissures avec du mortier de ciment. Lors du passage à travers un mur en bois ou tout autre matériau combustible, la taille du trou doit être de 2 à 2,5 fois le diamètre du tuyau. À l'intersection, il doit être isolé. Pour ce faire, vous pouvez utiliser une feuille ou un cordon d'amiante qui s'enroule autour d'un tuyau, de laine de basalte ou d'une dalle. De plus, une tôle d'acier galvanisé ou inoxydable est installée sur le mur à l'intérieur et à l'extérieur.
   

   Les endroits de contact du tuyau métallique avec les sols doivent être isolés

5. Installation de la deuxième branche en forme de té dont l'ouverture inférieure est utilisée pour le montage sur le collecteur de condensats. À cet endroit, vous devez installer une plate-forme de support avec son montage au mur ou avec un support au sol.
   

   L'ouverture inférieure de la sortie du tuyau est utilisée pour collecter le condensat

6. Installation d'une section de tuyau droite.
7. Fixation du support au mur.
   

   La cheminée peut être placée à l'extérieur et à l'intérieur du bâtiment

8. Fixation de tuyau.
9. Installation du capuchon sur le tuyau protégeant sa bouche.
10. Si nécessaire, installez des vergetures.

S'il est prévu que la cheminée passe à travers le plafond et le gâteau de toiture, la même technologie de protection de la construction sera utilisée que pour le mur.

Un parapluie est installé sur le toit en pente dans une fumée pour protéger les évents de toit des précipitations.

Le processus d'installation est considérablement simplifié lors de l'utilisation de tubes sandwich, car la température à leur surface est beaucoup plus basse que sur les tubes simples.

Il est nécessaire de prêter attention à la caractéristique de conception des tuyaux pour cheminées. L'arrimage est assuré par les sièges créés pendant la production, par conséquent, lors de l'installation, vous devez les orienter correctement dans l'espace. Lors de l'installation de tuyaux multicouches, les couches d'isolation interne sont fermées.

Un avantage significatif de l'assemblage des cheminées en acier est que le soudage n'est pas utilisé.

Vidéo: installation de sandwich à la cheminée DIY

Isolation de cheminée

Cette opération n'est effectuée que si des tuyaux simples ont été utilisés. Il est nécessaire de réduire l'intensité de la condensation et de protéger les structures combustibles de l'exposition à des températures élevées.

Le meilleur matériau à cet effet est la laine de basalte, car elle est absolument incombustible et n'émet pas de fumées nocives lors d'un incendie. Il est également utilisé dans la fabrication de tuyaux multicouches.

Une couche isolante de papier d'aluminium doit être montée sur le dessus de l'isolant, et son installation commence de bas en haut avec un chevauchement de spires de 10–12 cm. Cet ordre garantit que les joints sont orientés vers le bas, ce qui empêche l'eau de pénétrer dans la couche isolante.

Caractéristiques opérationnelles

Les cheminées métalliques, ayant une masse d'avantages indéniables, nécessitent une attention accrue tant lors du montage que du fonctionnement:

1. Ne les placez pas à proximité d'autres services publics, tels que le câblage électrique ou la plomberie.
2. Avant de commencer les travaux d'installation, les joints longitudinaux intérieurs des tuyaux doivent être enduits d'un scellant spécial, car ils sont dans un différentiel de température, ce qui affaiblit progressivement les bords des joints.
3. Lors du nettoyage des tuyaux en acier inoxydable, il est préférable de ne pas utiliser de billes métalliques traditionnelles avec un fil «hérisson». De leur influence, la surface intérieure en miroir se détériore, ce qui rend difficile l'évacuation des condensats dans les entraînements. Il est préférable de choisir une brosse en matériaux synthétiques.
   

   La méthode de nettoyage mécanique la plus efficace

Service de cheminée

Avec une cheminée correctement faite, surtout si elle est en acier inoxydable, la principale opération d'entretien consiste à nettoyer la surface intérieure de la suie.

Causes de formation de suie

La combustion est une réaction d'oxydation du carburant avec l'oxygène atmosphérique. Si cela ne suffit pas, la suie adhère aux parois de la cheminée. En fait, la survenue de conditions dans lesquelles la cheminée se bouche littéralement en quelques mois:

1. Le manque d'oxydant dans le four peut être causé par une réduction délibérée du tirage en manipulant l'obturateur pour obtenir une combustion lente ou même une combustion lente du combustible, ce qui peut rapidement entraîner des conséquences négatives.
2. L'utilisation de bois de chauffage brut devrait être considérée comme une autre erreur de fournaise. L'humidité empêche la combustion intensive du carburant et une grande quantité de suie se forme.
3. L'utilisation de bois de chauffage goudronneux, dont la combustion s'accompagne d'un dégagement de suie, doit être considérée comme un facteur défavorable. Bien sûr, il est trop cher de chauffer le poêle au chêne ou au frêne, mais vous devez vous efforcer d'utiliser du bois de chauffage d'essences non résineuses.
4. Il est strictement déconseillé de brûler les ordures au four, notamment les sacs ou bouteilles en plastique pour les mêmes raisons.
5. L'utilisation de contreplaqués, de panneaux de copeaux de bois et d'autres matériaux pour la fabrication desquels des adhésifs synthétiques sont utilisés pour le four est particulièrement défavorable. Avec un tel combustible, le colmatage des suies de cheminée se produit le plus rapidement.

Méthodes de nettoyage de la cheminée de suie

Il y en a plusieurs, notamment:

1. Mécanique avec une brosse spéciale. Le plus souvent, un tel nettoyage se fait par le toit. Pour ce faire, vous devez préparer une brosse (de préférence en plastique), une corde et une charge dont la masse est de 2-3 kg. La brosse doit être attachée à une corde, ramasser la charge et l'abaisser dans le tuyau. Ruff, marchant sur son chemin, nettoie toutes les suies, mais à condition de les baisser progressivement. Répétez la procédure plusieurs fois. L'inconvénient de cette méthode est qu'il est impossible de nettoyer les sections horizontales de la cheminée.En outre, vous pouvez travailler pendant la saison chaude, car vous devez le faire sur le toit et en hiver, il est glissant.
   

   Pour une cheminée métallique, il est préférable d'utiliser une brosse en plastique

2. Chimique - il consiste à introduire des poudres ou briquettes spéciales lors du processus de combustion, dont la fumée peut adoucir les dépôts de suie. Ils sont transportés par un flux d'air provenant du tuyau. Cependant, avec une grande quantité de suie, en raison du ramollissement, elle peut tomber, puis un grand nettoyage est inévitable avec tous les inconvénients et problèmes qui en résultent. Par conséquent, ces mesures doivent être recourues périodiquement à des fins de prévention. Pour le nettoyage, vous pouvez utiliser la bûche «ramoneur», pour la prévention, un additif spécial au bois de chauffage sous forme de poudre convient. Il est recommandé de combiner avec un nettoyage mécanique.
   

   Les produits chimiques peuvent être utilisés à la fois pour le nettoyage et la prophylaxie.

3. Remèdes populaires - brûler des pelures de pommes de terre dans un four ou ajouter du sel pendant la combustion d'un four. Cette méthode est comparable à la précédente, mais plus abordable et moins chère.

Vous pouvez éviter l'agitation constante avec la suie et la préparation spéciale du bois de chauffage. Pour ce faire, vous devez disposer d'un vaste bûcheron bien soufflé avec un approvisionnement en combustible pendant plusieurs années et les utiliser uniquement bien séchés.

Le foyer, conçu pour offrir un séjour confortable dans la maison, deviendra une source constante de préoccupation et de déception si le système d'évacuation de la fumée de l'espace de vie est incorrect et ne fonctionne pas bien. Par conséquent, avant de commencer les travaux d'installation, il est recommandé d'étudier attentivement toutes les informations et de se préparer.