Rénovation du convertisseur catalytique d'un poêle à bois

Dans Efficacité et émissions des poêles à bois : 1984, nous avons passé en revue les progrès réalisés dans le développement de poêles à bois efficaces et à combustion propre. Les derniers poêles à bois de haute technologie utilisent 30 % de bois en moins et émettent jusqu'à 90 % de polluants en moins que les meilleurs poêles construits il y a seulement cinq ans. Cependant, beaucoup d'entre nous n'ont tout simplement pas environ 1 000 $ à prévoir pour les derniers poêles à bois catalytiques.

Heureusement, il existe un plan d'action beaucoup plus abordable que l'achat d'un nouveau poêle à bois complet et qui offre toujours une grande partie de l'amélioration de l'efficacité et de la réduction des émissions rendues possibles par ces chambres de combustion de pointe. Il existe, voyez-vous, plus d'une demi-douzaine de convertisseurs catalytiques pour poêles à bois pouvant être installés sur le marché aujourd'hui, et les résultats des tests montrent qu'ils offrent des gains de performances significatifs par rapport à un vieux radiateur hermétique. Si vous êtes à la recherche d’un tel appareil, voici quelques éléments à rechercher.

Tout catalyseur de rénovation est un compromis car le poêle dans lequel il est installé n'a pas été conçu pour assurer un approvisionnement adéquat en oxygène et un bon mélange de fumée et d'oxygène au niveau de la chambre de combustion. De plus, les catalyseurs supplémentaires sont souvent placés plus loin des flammes actives que ne le sont les unités conçues, de sorte que la température des gaz qui y pénètrent est généralement plus basse. Cela signifie que le catalyseur supplémentaire (et en particulier externe) peut être réticent à « s’éteindre » au début d’une combustion ou après un ravitaillement.

Les mises à niveau de catalyseurs positionnées à l’intérieur de la chambre de combustion offrent des avantages évidents. (Nous avons présenté des plans pour un modèle à construire soi-même dans Un convertisseur catalytique pour poêle à bois que vous pouvez construire.) Leur proximité immédiate avec la zone de combustion leur permet d'entrer en action tôt et de continuer à travailler jusqu'à ce qu'il ne reste plus que du charbon. Avoir l'unité trop près du feu peut cependant être un handicap. Si des précautions adéquates ne sont pas prises pour empêcher les flammes d'atteindre le monolithe en céramique, un choc thermique peut rapidement détruire le catalyseur : des cas de chambres de combustion se sont désintégrés après seulement quelques mois d'utilisation dans des poêles conçus sans protection adéquate contre les flammes. Les chambres de combustion internes sont probablement mieux adaptées aux poêles qui sont utilisés en continu à des puissances calorifiques faibles à moyennes.

De nombreux concepteurs, dont Robert Vincel - qui a développé les améliorations du catalyseur interne Riteway et externe Uni-Com - ont conclu que le stress exercé sur la chambre de combustion à l'intérieur d'un poêle ne vaut généralement pas les gains procurés par cette position. L'Uni-Com de Vincel utilise une géométrie de mélange élaborée pour assurer une bonne répartition des gaz et est équipé d'un réfractaire moulé pour donner à l'unité une masse thermique. Cette dernière mesure aide la chambre de combustion à traverser des conditions de refroidissement transitoires – comme celles qui se produisent lors du rechargement – ​​sans descendre en dessous de la température d'allumage.

Des tests ont été effectués sur trois catalyseurs de modernisation par Shelton Energy Research pour l'Autorité de recherche et de développement énergétique de l'État de New York. L'évaluation s'est limitée à un seul modèle de poêle, et Jay Shelton suggère que les résultats auraient pu être différents si divers appareils avaient été utilisés. Plus précisément, certaines rénovations ajoutent de l'air secondaire pour assurer une bonne oxygénation. Cela pourrait être un avantage pour certains radiateurs et un inconvénient pour d’autres. Certaines chambres de combustion sont plus longues que d'autres, et cette longueur supplémentaire pourrait améliorer les performances des poêles plus grands avec des vitesses de gaz de combustion élevées. De plus, un certain nombre d'accessoires sont également restrictifs (c'est-à-dire qu'ils ralentissent les gaz d'échappement et réduisent le taux de combustion maximum), ce qui peut permettre un meilleur transfert de chaleur dans les poêles qui fuient. (Les restrictions peuvent également protéger la chambre de combustion en empêchant des taux de combustion élevés et les impacts de flammes qui en découlent.)

Mais que vous choisissiez une modernisation du catalyseur interne ou externe, il existe des techniques d'exploitation qui peuvent vous aider à tirer le meilleur parti de l'appareil. Les catalyseurs prospèrent précisément dans les conditions qui ont tendance à boucher les cheminées des systèmes d'étanchéité à l'air conventionnels avec de la créosote. Une fois que le catalyseur est entré en action, il fonctionnera mieux lorsque la chambre de combustion est chargée de combustible, que les commandes d'air sont réglées pour une combustion faible et que le feu peut couver. En fait, ceux d'entre nous chez MOTHER EARTH NEWS qui utilisent des poêles à catalyseur ont constaté qu'il fallait accorder peu d'attention au fonctionnement du chauffage. Une journée typique consiste à remplir le foyer dès le matin et à nouveau avant de se coucher. Une combustion de 12 heures est à portée de main et la puissance calorifique reste assez stable sur cette période.