Le (petit) poêle de masse d’Agir Low-Tech est (en test) à la paillourte

Page d’appel aux dons du projet pour que ce poêle de masse pour petit habitat open source puisse voir le jour : https://agir.lowtech.fr/t/pdm/projets/tiny/fiche-de-presentation/

J’en avais parlé, et bien c’est fait ! Je suis allé passer 4 jours au labo d’Agir Low-Tech pour fabriquer leur prototype de poêle pour petit habitat et j’ai participé à son développement en effectuant tout un tas de tests/mesures. Ce premier prototype est arrivé dans ma paillourte en janvier 2021.

J’ai déjà expliqué le contexte, les observations qui justifiaient mon envie de retourner vers « un poêle de masse » dans cet article, je ne vais donc pas revenir dessus. Beaucoup m’ont demandé « mais pourquoi tu ne refais pas un poêlito comme pour ta yourte ? ». Plusieurs raisons : La force du poêlito réside dans son côté masse/inertie démontable pour pouvoir être facilement déménager. Ici il s’agit d’un habitat fixe (la paillourte). Le poêlito, sans banc affiche un rendement de 70% ce qui à aujourd’hui la limite basse pour la commercialisation d’un poêle… On peut mieux faire. A l’usage le poêlito est un foyer ouvert qui demande de la surveillance durant la flambée, un foyer fermer apporte un confort d’utilisation non négligeable pour moi..

Voici les caractéristiques de ce petit poêle de masse :

  • Conçu pour 3kg de bois par flambée
  • Conçu pour des bûches de 33cm installées à la verticale
  • Il pèse environ 500kg (juste en brique)
  • Plancha de cuisson ainsi que four (dans le foyer)
  • Dimensions : ~66cm x ~66cm x ~90cm de haut
  • Les briques sont collées au coulis argileux, c’est donc démontable (en quelques heures)

Avertissement : Cet article, contrairement aux autres sur ce blog ne va pas être détaillé pour éviter la reproduction. En effet, à l’heure où s’écrit ces mots, ce poêle est un prototype, il n’est pas terminé, il va très probablement y avoir des modifications à lui apporter. Quand il sera « présentable » (bon rendement, pollution minimum…), une documentation fournie (pour reproduction) sera rédigée, c’est le but… donc comme dit la formule consacrée : « NE FAITES PAS CA CHEZ VOUS » 🙂

Voici comment j’utilise le poêle : 1h de feu par jour maximum ; 3kg de bois (feuillu, du chêne ici) allumé par le haut avec des petits morceaux des palettes coupés finement. La flambée est souvent autour des 18-20h histoire de profiter de la zone de cuisson et de la petite chaleur qui fait du bien le soir en rentrant.

Montage du poêle chez Agir LowTech

Fabrication / montage

En décembre, je me suis rendu 4 jours dans le labo de test d’Agir Low-Tech pour fabriquer/monter/tester leur poêle pour petit habitat. La fabrication est plutôt sommaire puisque c’est un poêle en brique réfractaire, il s’agit donc principalement de découpe de brique. Merci à Florian qui a assemblé/découpé/soudé toute la métallerie sur mesure (plancha, porte, couvre joint…) pendant qu’avec Guillaume nous découpions les briques et montions le poêle. Voici quelques images :

Quelques tests

Une fois terminé, nous avons pris le temps d’effectuer 2 flambéees avec analyse de combustion. Ces analyses sont prometteuses mais pas encore parfaites. Les défauts observés semblent pour le moment de « bons défauts » (dans le sens corrigeables) et ces premières analyses sont à prendre avec du recul car les conditions n’était pas optimum (en effet le mortier n’était pas sec, donc beaucoup de vapeur d’eau se dégageait).

Le (re)montage à la maison

De retour à la maison mon père est venu m’épauler pour le remontage du poêle.

Tests et retours d’expérience

Je contribue en ayant installé le poêle chez moi pour faire des retours d’expériences « en situation réelle » et de faisant des tests, des tests, des tests…

Caractériser la chaleur dégagée

Banc de test

Agir LowTech souhaite que son poêle soit aux normes. Il va ainsi falloir le faire passer en labo. Vu que ça coûte cher, il faut s’assurer que ça va passer… Pour « faire comme au labo » et tenter de satisfaire la norme NF EN 15250, j’ai conçu ce petit banc de test à base de raspberry pi zéro, de sonde ds18b20 et de quelques thermocouples :

Le détail du code source du projet « banc de test » avec schéma de câblage / code source et compagnie est disponible à cette adresse :

Passage à la caméra thermique

J’ai scanné le poêle sous différents angles à la caméra thermique sur toute une flambée. Voici ce que ça donne en vue de face :

La combustion est belle ?

Je n’ai pas pu me procurer d’analyseur de combustion mais j’ai pu observer quelques éléments.

J’ai filmé la cheminée durant une flambée complète :

Verdict : très très très très peu de fumée, faut vraiment être très attentif pour en voir. Même moi quand j’étais sur le toit à 1m de la cheminée, c’était à peine perceptible, à quelques moments j’ai vu une mince fumée blanche mais c’est tout… ce qui est plutôt très bon signe de bonne combustion/non pollution – à voir si les analyses de combustion le confirment…

Cuisson

Agir LowTech s’est donné pour objectif de répondre aux besoins en chaleur et cuisson… Le poêle est donc doté d’une « plancha » de cuisson et d’un mode « four » dans le foyer.

Plancha

La « plancha » de cuisson permet de faire mijoter des petits plats. Après quelques réglages, la puissance obtenu est satisfaisante. La durée du feu étant de ~1h, et la plancha étant froide durant le ~premier 1/4 d’heure, on dispose de 3/4 d’heure de chaleur vive (ensuite la puissance restituée est largement suffisante pour faire mijoter, mais plus pour saisir…)

En l’état ça fonctionne très bien pour faire une poêlée de légumes.

  • 17 minutes après allumage du feu, les oignons commencent à frémir ;
  • 47 minutes après allumage du feu, c’était cuit.

Four

Belle surprise pour moi qui ne soupçonnait pas qu’on puisse cuisiner dans le foyer. Dans le poêle de masse, la chaleur reste aux alentours des 190°C pendant une bonne heure à l’intérieur du foyer. Test du cake approuvé :

Le cake sort doré, bien cuit, c’est parfait. On a aussi fait du céleri rôti, des gratins…

Le cake n’est pas le plus facile à cuire dans un moule rectangulaire, mais je n’avais pas de plat plus bas (et donc plus large…) qui correspondait aux dimensions du poêle. En effet, l’inconvénient de ce « four », c’est qu’il n’est pas très grand, on peut y glisser 2 plats à cake mais pas de plat à tarte standard (le foyer fait ~20cm de large).

Comment je m’en sers : à la fin de la flambée, je ferme l’arrivée d’air pour que les braises s’éteignent, je pose un morceau de brique sur les braises, ce qui permet au plat de reposer sur cette brique et sur le « seuil » de la porte.

Attention toutefois à ce que le plat soit bien positionné au-dessus du foyer, et pas trop sur le seuil de la porte car la chaleur y est moins vive – il pourrait y avoir des différences de cuisson. Aussi, si le plat doit être plus mijoté que saisi, il faut attendre 1/2h-1h avant de le mettre dans le four après la flambée pour que la chaleur baisse un peu.

Voici un relevé de températures à l’intérieur du foyer (dans le four). La minute 0, c’est l’allumage du poêle ; la minute 54, c’est la fin de la flambée et le début de la cuisson dans le four ; la minute 96, l’ouverture de la porte car fin de la cuisson du cake :

Minutes545964707580869196102107
Température dans le foyer261234215205193192180181107178147

Comparaison poêle en fonte VS poêle de masse

A gauche le poêle d’Agir Low-Tech juste monté et, à droite, le poêle en fonte CHAPPEE

J’ai chauffé le premier hiver avec un petit poêle en fonte CHAPPEE 4kW. Au cours du 2ème hiver, au mois de janvier (en plein hiver donc), j’ai monté le poêle de masse d’Agir LowTech conçu pour les petit habitats. Donc j’ai pu comparer ces 2 « modes de chauffage » qui utilisent le même combustible, le bois, mais qui ne restituent pas son énergie de la même façon.

Préambule sur le confort thermique

Pour la suite, je vais notamment parler des températures des murs, car c’est un des facteurs du confort thermique (je parle des autres critères du confort thermique ici). Je détaille ce point car un poêle de masse « rayonne » (chaleur) et de ce fait, réchauffe les murs. Ce que ne fait pas (ou moins) un poêle « classique » qui, lui, réchauffe l’air (chaleur par convection).

Le thermomètre affiche une valeur qui peut différer de votre ressenti. En effet, la température ressentie est une moyenne entre la température de l’air et la température des parois (temp ressentie = (temp de l’air * temp paroi) / 2). Prenons l’exemple d’une maison en pierre sans isolant, l’hiver. Imaginons que votre mur de pierre soit à 14°, vous allez devoir chauffer à 20° pour avoir un ressenti de 17°. Alors que si la paroi était plus chaude (16° car isolée par l’extérieur par exemple) on atteindrait le ressenti de 17° simplement en chauffant à 18°. L’énergie économisée pour augmenter la température d’un habitat de 2° tout l’hiver est considérable. La température des parois est donc une donnée importante à prendre en compte pour le confort thermique.

Comparaison subjective/de ressenti

Le confort thermique est TRÈS différent, et bien meilleur avec le poêle de masse qu’avec le poêle en fonte :

  • La première chose, c’est qu’on a pas la surchauffe au moment de la flambée… Surchauffe qui pouvait parfois monter à ~26°C. Bon c’était le moment de se mettre tout nu pour aller sous la douche, mais souvent, on finissait par ouvrir les portes et réchauffer les oiseaux… Avec le poêle de masse, la chaleur au moment de la flambée est douce.
  • La nuit, la température ne semble quasi pas descendre.
  • La température reste extrêmement constante, toute la nuit, toute la journée…
  • Quand on se lève le matin le poêle est encore rayonnant (on le sent) – note : la maison fait 40m2, le poêle est au centre, on est toujours à max 3m du poêle.
  • Quand on ouvre les portes pour ventiler (nous n’avons pas de VMC), ~5 minutes après avoir refermé les portes, la température est de nouveau la même qu’avant ouverture.
    • ça peut s’expliquer par les murs chauds / réchauffés par le poêle de masse. Ce n’était pas le cas avec le poêle en fonte, on avait plus l’impression d’avoir « perdu des calories ».
  • Le sol est clairement plus chaud / plus agréable avec le poêle de masse. Avec le poêle en fonte, même avec des chaussons on pouvait ressentir le frais.
  • Mon amie a des problèmes de circulation sanguine, elle a souvent les extrémités froides, plus tant avec le poêle de masse (hasard ou pas….)
    • ça peut s’expliquer par le fait que la chaleur par rayonnement apporté par le poêle de masse est une chaleur par infra-rouge qui nous traverse (contrairement à la chaleur par convection, qui nous réchauffe en surface).

Comparaison chiffrée

Je me suis amusé à faire une mini étude sur le comportement thermique de ma maison (la paillourte) avec ces 2 modes de chauffages au bois que sont : le poêle en fonte et le poêle de masse.

Note : Ici, je compare seulement 2 échantillons (2 soirées), mais j’ai plusieurs échantillons de données et le constat global est identique. Et ici, c’est le constat global, pas le détail de la mesure, qui nous intéresse.

Qu’est-ce qui a été mesuré :

  • Température des murs
    • Importante dans le confort thermique comme dit précédemment
  • Température de l’air intérieur
  • Température des parois du poêle (moyenne)
    • Celle-ci montre le rayonnement du poêle (la chaleur qu’il dégage)
  • Température de l’air extérieur

Remarques :

  • Dans les 2 cas, la même quantité de bois a été brûlé (3kg de bois sec à moins de 20% d’humidité) soit environ ~12kW d’énergie ;
  • Les 2 flambées durent environ 1h.

Résultats avec le poêle en fonte CHAPPEE (note : température du poêle sur axe Y secondaire – à droite) :

Résultats avec le petit poêle de masse tiny d’Agir LowTech (note : température du poêle sur axe Y secondaire – à droite) :

Sources des données : etudePDMAgirLowtech.ods & etudePoeleFonteChappee.ods

Observations des données :

  • Température de l’air (jaune):
    • On constate clairement que la température de l’air monte fort durant la chauffe du poêle en fonte (+3.9°C en 1h30) alors qu’elle monte très progressivement sur le poêle de masse (+1,3°C en 1h30) ;
    • On constate aussi que la température de l’air de départ, (~17°C avant flambée) est de retour au bout de ~5h avec le poêle en fonte alors qu’avec le poêle de masse, celle-ci n’est pas redescendu au bout des 20h de prise de mesures… Donc pour la même quantité de bois, la chaleur est présente plus longtemps…
  • La température des murs (bleu clair et mauve)
    • Avec le poêle en fonte : presque comme pour l’air, la température des murs monte rapidement (+2,5°C durant la flambée), mais elle commence à redescendre dès que le feu est éteint,
      • Soit la sonde prend en partie la température de l’air et ne reflète pas complètement la température du mur – ça doit être le cas, car elle était « en surface » et non « dans le mur » soit le mur est chaud seulement en surface et non en profondeur donc se refroidit plus rapidement ;
    • Avec le poêle de masse, la température monte peu durant la chauffe (+0,4°C) mais continue d’augmenter légèrement après que le feu soit éteint.
  • La température moyenne des parois du poêle (en vert sur l’axe de droite des graphiques)
    • Avec le poêle en fonte, on fait un bon de +374,3°C pour atteindre une température de surface de 392°C au max (ne surtout pas poser la main…). Celle-ci retombe très rapidement après arrêt du feu : 50% de cette chaleur à disparu après 30 minutes à partir de la fin de la flambée ;
    • Avec le poêle de masse elle monte de +51,6°C pour atteindre une température de surface moyenne de 76.6°C max. 50% de cette chaleur est encore présente 10h après la fin de la flambée.

Limites :

  • La température extérieure (en orange) n’est pas identique sur les 2 études. Il est donc difficile de comparer, mais encore une fois c’est le « mouvement général qui était visé » – je suis pas dans un labo…
  • La température des murs (bleu clair et mauve) part de plus haut sur l’étude du poêle de masse parce qu’il avait déjà fait son job, à savoir réchauffer les murs… donc les murs étaient plus chauds… (même remarque qu’au-dessus, c’était en situation réelle et non en labo…).

Les ressentis sont confirmés par les chiffres : les murs sont nettement plus chauds, plus longtemps, et ne baissent pas en température entre 2 feux. Ce qui me fait me dire que le poêle est légèrement sur-dimensionné pour mon habitat. D’ailleurs, je n’ai jamais eu besoin de faire 2 feux par jour durant ce premier hiver.

Conclusion

Je suis hyper content d’avoir ce petit poêle de masse. Il est peut être un chouilla sur-dimensionné (je dis ça car même quand il fait des températures négatives, on ne fait pas plus d’un feu par jour), mais cette chaleur que ça produit (chaleur du poêle douce + chaleur des murs) est tellement agréable.

Sur l’aspect cuisson, je suis un peu frustré, car je ne m’y suis penché qu’en fin d’hiver (on a arrêté de chauffer quotidiennement depuis mi-mars).

Je suis aussi très heureux d’avoir remis le nez dans le chauffage au bois (après ma première expérience de poêlito). Je trouve ça fascinant, hyper complet / complexe, mais passionnant. J’ai beaucoup appris, mais je me sens encore tellement novice (tellement le champ d’apprentissage est grand…).

Grand merci à Guillaume, d’Ecolowtech et Agir Low-Tech qui coordonne ce projet de petit poêle de masse.

Page d’appel aux dons du projet pour que ce poêle de masse pour petit habitat open source puisse voir le jour : https://agir.lowtech.fr/t/pdm/projets/tiny/fiche-de-presentation/

Licence : C C BY SA

Autonomie électrique : Connexion inappropriée = problème dans le temps…

Témoignage d’une bêtise qui aurait pu se finir plus mal que ça, et qui (surtout) aurait pu être évitée.

La bêtise c’est de n’avoir pas utilisé des connexions adéquates (diamètre et donc surface de contact) sur un porte fusible. En gros, le porte fusible était trop petit par rapport au diamètre des cosses à presser.

Récit

Ces 3 dernières semaines j’ai eu quelques coupures. Le convertisseur s’est mis en sécurité et est reparti quelques secondes plus tard. J’ai pensé que c’était le hasard, que le réfrigérateur s’était déclenché en même temps qu’un autre poste de dépense important avec mon système de gestion du surplus (la réactivité d’un appel de courant n’est pas géré…), mais il y avait peut-être autre chose…

Un après-midi, j’ai eu une nouvelle coupure mais cette fois le convertisseur ne s’est pas rallumé. Je suis allé voir dans mon local et le fusible 100A entre le convertisseur et les batteries était fondu :

Il a joué son rôle vous me direz… mais une des connexions (celle de gauche) était desserrée, ce qui a dû causer un arc électrique au vu des dégâts sur le porte fusible.

Au départ je me suis dit que c’était de ma faute, que j’aurais dû, de temps en temps, vérifier le bon serrage de toutes les connexions, celui-ci s’était manifestement desserré. Mais après discussion, le problème de desserrage semble avoir été provoqué par le choix inapproprié du porte fusible (en termes de dimension) pour que les connexions soient optimales (surface de contact) ce qui induit un échauffement de la connexion par effet Joule, qui petit à petit, réduit la pression de serrage, d’où le desserrage à terme (source).

Le méga fuse de remplacement / approprié

Visite paillourte 30/10/2021

Dans le cadre du MOOC de l’association hameaux-legers.org nous ouvrons les portes de la paillourte pour une visite le 30 octobre prochain (2021).

  • Où : A Rouans (44640) (on vous communique l’adresse après inscription)
  • Quand : Samedi 30 Octobre 2021 de 09h30 à 12h
  • Tarif : Gratuit, gratuit / don libre de « bonne petite chose maison » si le cœur vous en dit
  • Pour qui : une quinzaine de personnes (sur réservation, ci-après)

Il s’agit d’une visite « technique » ne venez pas pour voir la couleur du mur ou voir « où on fait kaka »… Venez comprendre, questionner les choix, demander des précisions sur ce qui vous a manqué dans ce qui est déjà à disposition : https://david.mercereau.info/paillourte/ (un pré-requis serait d’avoir lu une bonne grosse partie de ce qui a déjà été publié…)

    Si tu n’es pas disponible a cette date mais que tu veux être informé des prochaines visites laisse ton e-mail :

    [podcast] ElemenTerre : vers un habitat plus frugal

    J’ai été interviewé dans une série de podcast proposé par « Imagine LA » (Conseil de développement de Loire-Atlantique) et du Département de Loire-Atlantique. Voici l’épisode :

    Le lien vers le podcast sur plusieurs plateforme :

    Bilan CO2 : Mon mode de vie n’est pas soutenable

    Mon mode de vie actuel est plutôt considéré comme sobre++ par mon entourage. Je passe souvent pour une sorte d’extrémiste/jusqu’au-boutiste… Même s’il y a toujours des axes d’améliorations possibles, je suis plutôt content de moi. En (très gros) :

    • Alimentation : végétarien, consomme de saison chez les maraîchers de proximité, groupement d’achat pour les produits secs ;
    • Vie dans une maison en paille de 40m2 à 3 personnes
      • Consommation de chauffage : ~0.8 stère par hiver ;
    • Consommation électrique ~500Wh/jour/personne (moyenne 5700Wh/j/p en France source)
    • Consommation ~15 à 20L d’eau/j/p (la moyenne française est plutôt à 150L/j/p) (ce n’est pas pris en compte dans le bilan carbone, c’est bien dommage…)
    • De l’électroménager qui a plus de 10ans, d’occasion ;
    • Numérique : PC reconditionné, téléphone qui a 10 ans mis sous Linux, wifi éteint par défaut ;
    • Pas de voiture pour ma part, mais une dans le foyer dont je bénéficie quand même de temps en temps…
    • 0 trajet en avion ;

    Mes certitudes se sont vues bousculées suite à la lecture de ce rapport Modes de vie soutenables – Des actes à la hauteur, qui dit (entre autres choses) que les gens conscients n’ont (en moyenne) pas moins d’impact que les gens qui se moquent du dérèglement climatique 😐

    Me voilà maintenant dans l’incertitude…

    Du coup, j’ai cherché à évaluer mon impact CO2 annuel (indice discutable mais indice quand même…). J’ai trouvé un calculateur open source (cœur avec les doigts) développé par l’ADEME : https://nosgestesclimat.fr/

    Et voilà mes résultats :

    Malgré mes efforts, je ne suis pas dans un mode de vie soutenable par rapport aux objectifs du GIEC (GIEC qui passe pour des optimistes aux yeux de certains), ce qui me fait me dire « qu’on est pas sorti le cul des ronces« 

    La route va être longue… pourtant y’a urgence non ?

    CC0 Domaine public

    Ce qu’on peut constater, c’est qu’il y a déjà 1,1T de CO2 imputable aux services publics Français (santé, routes, éducation, justice, défense…). Donc déjà si on est Français : on est mal barré pour être à 2T… Ce qui ne veut pas dire qu’il ne faut pas réduire notre impact…

    Et vous, vous en êtes où dans votre bilan CO2 ?

    Visite paillourte 11/09/2021

    Hen44 nous fait ouvrir les portes de la paillourte pour une visite le 11 septembre prochain (2021).

    Il s’agit d’une visite « technique » ne venez pas pour voir la couleur du mur ou voir « où on fait kaka »… Venez comprendre, questionner les choix, demander des précisions sur ce qui vous a manqué dans ce qui est déjà à disposition : https://david.mercereau.info/paillourte/ (un pré-requis serait d’avoir lu une bonne grosse partie de ce qui a déjà été publié…)

    Si tu n’es pas disponible a cette date mais que tu veux être informé des prochaines visites laisse ton e-mail :

    Terrasse en chêne

    Après 5 ans de bons et loyaux services et 3 démontages / remontages ma terrasse en palette a rendu l’âme. Les lames de palettes utilisées était vraiment trop fines et l’entraxe entre les lambourdes était trop important… on a fini par passer le pied à travers plusieurs fois 😮

    Maintenant qu’on n’est plus dans un contexte nomade – yourte, je pouvais me permettre de faire quelque chose de plus durable/fixe. Du coup, j’ai opté pour une terrasse en chêne… Si j’ai pas fait de bêtise, elle me survivra…

    Cette terrasse ne m’a pas coûté mes 2 bras, malgré le fait qu’elle soit en chêne… C’était 16,44€TTC/m2 pour des planches de chênes 27mm d’épaisseur. A titre de comparaison :

    • Dans un magasin de bricolage, avec lame de terrasse en douglas de 27mm, ça tourne autour des 30€TTC/m2 ;
    • Dans un magasin de bricolage, une terrasse en pin vert de 27mm, ça tourne autour des 20€TTC/m2 ;
    • Le bois exotique, ça peut monter à 100€, 300€/m2…

    Pourquoi c’était « si peu cher » ? :

    • Je l’ai acheté directement à la scierie ;
    • C’était du bois « frais de sciage » (donc pas sec) ;
    • La largeur des planches étaient variables
      • C’est la façon la plus « écologiquement soutenable » d’utiliser du bois, en effet, « la grume » (le tronc d’arbre) est rond et jamais parfaitement droit… Il est donc difficile d’avoir une largeur + longueur constante. Ou alors il y a du déchet généré par cette volonté d’avoir des planches constantes.
    • Le bois était « brute », non dégauchi / non raboté : certaines planches ont jusqu’à 3mm d’épaisseur de plus, mais quand on marche, même pieds nus ce n’est pas gênant. J’ai quand même « choisi les planches que je mettais les unes à côtés des autres ».

    Tout ça crée une terrasse « rustique » mais qui va bien avec la maison (une terrasse en Teck ça aurait fait tâche…).

    Fabrication

    Rien de sorcier, j’ai commencé par faire des gabarits échelle 1 pour me rendre compte en vrai. Puis j’ai enterré les parpaings qui me restait du « sous lambourdage » de la yourte. Ensuite, j’ai mis de niveau avec des tomettes de terre non gélives qui traînaient chez un voisin. Par dessus, j’ai posé des chutes d’EPDM (issues de la toiture végétalisée) pour faire rupture capillaire entre le minéral et le bois, et mis des chutes de géotextile de l’ancienne terrasse + du toit sous la terrasse pour éviter que ça pousse (trop), j’ai utilisé des vis inox bien sûr… voilà en gros le tableau…

    Fini !

    Plutôt satisfait du résultat, c’est plutôt harmonieux avec la maison, je suis content !