FR3082603A1 - Dispositif d'alimentation en air comburant a debit force pour chambre a combustion d'un poele a ethanol de puissance superieur a 4,5 kw non raccorde a un conduit d'evacuation des gaz brules - Google Patents
Dispositif d'alimentation en air comburant a debit force pour chambre a combustion d'un poele a ethanol de puissance superieur a 4,5 kw non raccorde a un conduit d'evacuation des gaz brules Download PDFInfo
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Abstract
Dispositif d'alimentation en air comburant à débit forcé pour chambre à combustion d'un poêle à éthanol de puissance supérieure à 4,5 KW non raccordé à un conduit d'évacuation des gaz brulés, se caractérisant par : - Un espace de combustion (a) restreint et délimité par des parois en tous points de son périmètre aux fins de contenir la combustion, doté d'un volume proportionnel au volume d'éthanol brulé selon la règle de proportion 1 volume d'éthanol pour 20 volumes de la chambre, le dit espace étant doté d'orifices (b) appropriés, - Une ou plusieurs ouvertures (c) placées sur le bâti du poêle qui conduit l'air de l'extérieur du poêle vers l'intérieur de l'espace de combustion (a) par l'intermédiaire des orifices d'alimentation en air (b) de l'espace de combustion, - Une ventilation mécanique forcée (d) pilotée par une régulation électronique (e) qui produit à tout instant par une régulation continue la quantité d'oxygène nécessaire à alimenter l'espace de combustion, selon le principe de mise en pression de l'oxygène à l'intérieur de l'espace de combustion.
Description
Dispositif d’alimentation en air comburant à débit forcé pour chambre à combustion d’un poêle à éthanol de puissance supérieure à 4,5 KW non raccordé à un conduit d’évacuation des gaz brûlés.
DESCRIPTION
L’invention est relative à un dispositif d’alimentation en air comburant à débit forcé pour chambre à combustion d’un poêle à éthanol de puissance supérieure à 4,5 KW non raccordé à un conduit d’évacuation des gaz brûlés, et répondant aux normes NFD 35 386 de rejet des gaz.
Etat des sachant :
La théorie de combustion des appareils à éthanol conventionnels repose sur une réaction chimique de l’éthanol qui brûle et génère du CO2, du CO, du NOX et de l’eau (H2O). La formule de combustion complète de l’éthanol repose sur l’équation : C2H6O+3O 2= CO2+H2O.
Mais cette approche théorique ne correspond pas à un usage pratique en ce que cette formule ne tient compte que de l’oxygène nécessaire à la combustion dans des conditions parfaites, tandis que la combustion dans l’air ambiant produit d’autres gaz, notamment CO, NOX , qui sont nocifs pour la santé humaine, si bien qu’aucun dispositif connu ne permet de s’émanciper d’un raccordement en extérieur d’habitat dès lors qu’il s’agit de produire une puissance calorifique à même de chauffer un local. C’est pourquoi la norme NFD 35 386 n’autorise pas des appareils de chauffage à éthanol de puissance supérieure ou égale à 4,5 Kw à l’intérieur de l’habitat.
L’état des technologies connues en matière de poêles à éthanol se caractérise par de nombreux brevets, dont les plus significatifs sont des brevets traitant de ce sujet avec des solutions assez sophistiquées plutôt destinées à des appareils industriels de forte puissance et n’apportant pas de solutions satisfaisantes à l’objet de notre recherche. Citons parmi ces brevets qui concernent les problématiques de combustion de l’éthanol en vue d’améliorer les performances de combustion :
- Un canadien CA2 766 263 de George Michael EDWARD décrit un appareil destiné à une utilisation domestique de la combustion de l’éthanol pour la cuisson des aliments ou le maintien à température, utilisant la gazéification de l’éthanol, ce qui n’apporte rien de plus sur le plan calorifique.
- D’autres brevets, comme Le brevet allemand DE20303677U1, apportent une solution pour améliorer l’esthétique de la flamme dans une cheminée équipée d’un bruleur fonctionnant par exemple au bioéthanol, mais sans aucun effet sur l’apport calorifique ou sur les émanations de gaz.
- Le brevet européen EP3211304A1 décrit un appareil de chauffage à éthanol équipé d’une alimentation mécanisée mais n’apportant aucune solution sur les émanations nocives et l’apport calorique.
D’autres dispositifs moins conventionnels ont été étudiés pour améliorer l’efficacité du bruleur, notamment par la présence de catalyseur (brevet FR 10/00787 dit aussi brevet Delaite), ce qui augmente la capacité calorifique pour satisfaire à un usage domestique sans évacuation à l’extérieur de l’habitat des fumées. Cette technologie se distingue de celles indiquées plus avant en ce qu’elle ne repose pas sur le fait de brûler directement l’éthanol (comme c’est le cas des autres dispositifs connus), mais elle agit en catalyse de l’éthanol (production d’éthanal et de gaz), ce qui permet d’augmenter le pouvoir calorifique, qui continue toutefois à rejeter des gaz nocifs hors des limites normatives.
Selon la norme NFD 35 386, la qualité de la combustion en local aéré doit permettre une concentration en CO neutre inférieure à 100 ppm à 1% de CO2. De plus et toujours selon cette norme, la concentration de NOX doit être inférieure à NO<30ppm et NO2 indice 2 < à 3ppm à CO2 supérieur à 5 %.
En l’état des connaissances, aucun dispositif de poêle à éthanol ne permet de satisfaire à ces exigences de rejets de gaz nocifs pour des puissances caloriques supérieures à 4,5 Kw.
C’est pour s’émanciper des désagréments de rejets toxiques dans l’air des appareils de chauffage à éthanol, et satisfaire à une utilisation de poêles éthanol de puissance supérieure à 4,5 Kw sans évacuation des produits de combustion, que la présente invention est destinée.
Présentation de l’invention :
L’invention est relative à un dispositif d’alimentation en air comburant à débit forcé pour chambre à combustion d’un poêle à éthanol de puissance supérieure à 4,5 KW non raccordé à un conduit d’évacuation des gaz brûlés, et répondant aux normes NFD 35 386 de rejet des gaz, le dispositif se caractérisant par :
- Un espace de combustion (a) restreint et délimité par des parois en tous points de son périmètre aux fins de contenir la combustion, doté d’un volume proportionnel au volume d’éthanol brûlé selon la règle de proportion 1 volume d’éthanol pour 20 volumes de la chambre, qui a pour objet de maîtriser la combustion par un apport d’Oxygène en quantité suffisante dans l’espace restreint, le dit espace étant doté d’orifices (b) appropriés pour apporter l’air nécessaire,
- Une ou plusieurs ouvertures (c) placées sur le bâti du poêle qui conduit l’air de l’extérieur du poêle vers l’intérieur de l’espace de combustion (a) par l’intermédiaire des orifices d’alimentation en air (b) de l’espace de combustion,
- Une ventilation mécanique forcée (d) pilotée par une régulation électronique (e) qui produit à tout instant par une régulation continue la quantité d’oxygène nécessaire à alimenter l’espace de combustion, selon le principe de mise en pression de l’oxygène à l’intérieur de l’espace de combustion.
Plus particulièrement les orifices d’arrivée d’air (b) dans l’espace de combustion (a) sont placés à la fois à la base de la combustion des flammes (f), et également au milieu (g) de la hauteur des flammes produites,
Selon ce dispositif le procédé de combustion est amélioré en ce que l’apport d’air sous pression apporte un oxygène plus important que celui de l’air apporté par convection naturelle, ce qui favorise le mélange oxygène combustible, améliorant ainsi la combustion et réduisant la production de CO et de NOX.
Figures :
1/4 Vue générale du dispositif de côté
2/4 Vue générale du dispositif de face
3/4 Vue générale en perspective
4/4 Vue extérieure du poêle
Glossaire :
a) espace de combustion
b) orifices d’alimentation en air
c) ouvertures sur le bâti du poêle
d) ventilation mécanique forcée
e) régulation électronique
f) base de la combustion des flammes
g) milieu de la hauteur des flammes produites
Claims (2)
- REVENDICATIONS1. Dispositif d’alimentation en air comburant à débit forcé pour chambre à combustion d’un poêle à éthanol de puissance supérieure à 4,5 KW non raccordé à un conduit d’évacuation des gaz brûlés, et répondant aux normes NFD 35 386 de rejet des gaz, le dispositif se caractérisant par :- Un espace de combustion (a) restreint et délimité par des parois en tous points de son périmètre aux fins de contenir la combustion, doté d’un volume proportionnel au volume d’éthanol brûlé selon la règle de proportion 1 volume d’éthanol pour 20 volumes de la chambre, qui a pour objet de maîtriser la combustion par un apport d”oxygène en quantité suffisante dans l’espace restreint, le dit espace étant doté d’orifices (b) appropriés pour apporter l’air nécessaire,Une ou plusieurs ouvertures (c) placées sur le bâti du poêle qui conduit l’air de l’extérieur du poêle vers l’intérieur de l’espace de combustion (a) par l’intermédiaire des orifices d’alimentation en air (b) de l’espace de combustion,- Une ventilation mécanique forcée (d) pilotée par une régulation électronique (e) qui produit à tout instant par une régulation continue la quantité d’oxygène nécessaire à alimenter l’espace de combustion, selon le principe de mise en pression de l’oxygène à l’intérieur de l’espace de combustion.
- 2. Dispositif d’alimentation en air comburant à débit forcé pour chambre à combustion d’un poêle à éthanol de puissance supérieure à 4,5 KW, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices d’arrivée d’air (b) dans l’espace de combustion (a) sont placés à la fois à la base de la combustion des flammes (f), et également au milieu (g) de la hauteur des flammes produites.
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