Étiquette : analyse

Voici le premier d’une série de 4 articles sur des analyses de combustion aux 5eme rencontres Pyromaniakes 2026. Ce sont des articles assez denses et techniques. Je ne suis pas laborantin spécialisé en analyse de combustion : des imprécision et erreurs peuvent être présentes.

Contexte

En 2026 et plus exactement la semaine du 13 au 19 avril ont eu lieu les 5èmes Rencontres Pyromaniakes organisées par le réseau Feu Follet : des acteur.ice.s de l’autoconstruction et du feu de bois (dont nous faisons partie et qui sont en quelques sorte nos mentors du rocket 🙂 ) .

De plus, cette année la rencontre était double car, a nos pyromanes préféré.e.s, venait se rajouter des adeptes de la cuisson solaire et leurs multiples paraboles et fours helioréactifs !

Pour plus d’images / retours de ces rencontres d’anthologie :

• Une petite série en 5 épisodes a été publié dans un article sur notre site et sur nos réseaux.
• Une sélection de photos de David Szumilo (Du soleil dans nos assiettes ) : ICI
• Une vidéo reportage de Vivre Low Tech a venir sur YouTube

Voila pour le contexte des Pyromaniakes mais quelle rapport avec un labo ?

Le labo des Pyro Kesako ?

Comme vous le savez peut être si vous nous suivez sur les réseaux, l’Atelier du Zéphyr est contributeur de la fondation Agir Low tech sur le projet Minimasse . Cela fait donc maintenant plus de 2 ans que nous participons activement au développement de ce petit poêle de masse pour habitat entre 40 et 80m2 . Dans le cadre de ce développement nous avons participé a plusieurs sessions d’analyse de gaz de combustions dans les locaux de l’AFPMA du Lycée des métiers du bâtiment de Felletin dans le but d’améliorer la conception du Minimasse pour optimiser ses performances ( combustion, rendement …).

De ces analyses de combustion récurrentes sur le Minimasse nous est venue une envie : mesurer et analyser les rejets de combustion des poêles rockets (par exemple notre four a pizza Oxalis) pour pouvoir confirmer le savoir empirique (pas de fumée visible , peu de bois utilisé, conduit pas encrassé) avec des données chiffrés . De plus, quel meilleur endroit que les Rencontres Pyromaniakes pour effectuer ces mesures ? C’est surement l’endroit ou la concentrations de rockets est la plus importante de France !

Et nous voilà donc partis pour quantifier et analyser les gaz de combustion de poêles rocket présent sur ces 5èmes Rencontres.

Le cadre des mesures

Le matériel

Pour réaliser ces analyse nous utiliserons un analyseur de combustion ECOM EN2 avec pot barboteur. Cet appareil permet de mesure l’oxygène (O2), le dioxyde de carbone (CO2), la température des fumées, la température de l’air ambiant, les oxyde d’azote (NOx) et le monoxyde de carbone (CO).
A noter que les sondes sont fragiles et s’usent. On ne les met donc pas en contact avec les fumées quand on dépasse 5000 mg/Nm3 de CO : on ne prends pas les données des 30s après allumage et si le pic est franchi lors d’une flambée on retire la sonde.

Nous utilisons également un humidimètre basique pour mesure l’humidité du bois (DrMeter MD812), un thermomètre laser (Fluke 62 MAX+), une balance 10kg +-5g , un mètre ruban, un crayon et des feuilles volantes pour noter le déroulé des flambées car pas de réseau sur le lieu des rencontres. 😁

Quels rockets mesure t’on ?

On a pas pu mesurer tout les poêles rockets présents aux Rencontres Pyro. Les mesures on été effectuées principalement a la demande des participant.e.s. On a donc des cuiseurs oxalis (avec différentes interfaces : pasteurisateur, wok, four a pizza, friteuse a churros), des cuiseurs a pellets (DSDNA), un four à poterie rocket en L, un rocket en L, un four a pain batchrocket, une plancha (Ojaf).

Quel indicateur ?

L’indicateur principal que nous regarderont pour estimer la qualité de la combustion est le monoxyde de carbone (CO). Il s’agit en effet d’un indicateur assez « simple » à mesurer et qui donne un ordre d’idée de la qualité de la combustion. Bien sûr, cet indicateur est limité (comme tout les indicateur) et sujet à biais : bas monoxyde de carbone (CO) ne veut pas forcement dire bonne combustion mais dans la plupart des cas cela se vérifie.

Plus d’info sur la combustion : https://atelierduzephyr.org/ressources/introduction-au-feu-de-bois/

A noter que le CO sera affiché ici en mg/Nm3¹ c’est a dire la masse de monoxyde de carbone dans un m3 de fumée à 20° et 1 atm.

Le protocole de mesure (que mesure t’on et comment ?)

Ensuite, une fois que l’on sait quel matos on utilise et sur quoi, il faut réfléchir à comment l’utiliser…

Lorsque l’on instrumente un poêle de masse, les mesures sont prises selon la norme EN15250² . Cette norme détaille le cadre de la prise de mesure. Par exemple, les mesures de CO sont effectuées entre le passage au dessus de 4% de CO2 (CO2 = bois qui brûle et on considère qu’a 4% le feu a bien démarré) et le passage en dessous de 4% de CO2 et pendant la mesure on n’ouvre pas la porte et on n’intervient pas sur le feu.

Or il n’existe pas de norme pour les poêles rockets (allez y l’AFNOR on vous attends 😜 ) et celle des poêles de masse n’est pas forcément adaptée : sur un rocket on remet du bois en continu et la plupart des poêles rocket avec des taux de CO2 très bas³ (certain son quasiment toujours en dessous de 4%) donc prendre les mesures que entre les 4% c’est pas très pertinent…

De même, sur un poêle de masse on mesure pendant toute une flambée mais sur un poêle rocket a quoi correspond une flambée ?

Bref, plein de réflexions théoriques et de jus de cerveaux. 🤯

Du coup, pour avoir une base permettant de comparer les résultats, j’ai fixé arbitrairement un cadre d’analyse de donnée :

• Les mesures sont prises entre le passage au dessus et en dessous de 2% de CO2⁴ : ça nous permet d’avoir une meilleurs vision sur ces poêles avec un gros excès d’air (en contrepartie on pénalise notre moyenne de CO car la fin et le début d’une flambée sont souvent les moins bonnes au niveau des rejets⁵). Sur les courbes la zone de mesure sera représenté par 2 traits pointillé rose.
• La mesure se déroule sur un usage habituel du poêle : par exemple pour le four on considère une cuisson de cookies et on prends la mesure de l’allumage⁶ jusqu’à la fin de la cuisson, pour le four a pain on est sur une cuisson de pain + brioche + fougasse, pour le wok sur faire bouillir de l’eau pour des pâtes… Cela rend moins pratique pour comparer les courbes entre elle mais cela donne un aperçu de l’usage réel des rockets⁷
• On prend des notes avec le déroulé de la flambée : quand rajoute-t-on du bois ? Observations de signes visuels importants (fumée noir par exemple) …
• On prends un maximum de donnée autour du poêle ⁸ : longueur du conduit, température du foyer, température ambiante, quantité de bois brulé, humidité et essence du bois brulé, géométrie du foyer du rocket.

Traitement des données :

Ordre de grandeur

Mais a quoi peut on comparer ces données ? Bonne combustion, kesako ? On va s’appuyer sur la norme EN 15250 (poêle de masse) et le label Flamme Verte (tout poêle).

• La EN 15250 dit que pour les poêle de masse il faut, en moyenne sur la flambée, un rendement supérieur a 70% et un taux de CO inférieur a 3750 mg/Nm3.
• Le label Flamme Verte dit notamment⁹ que pour obtenir le label il faut un rendement de 75%¹⁰ et un taux de CO inférieur a 1500mg/Nm3

Donc en partant des ces 2 référentiels on va se dire que si on est en dessous des seuil de la EN 15250 notre combustion est bonne et que si on est en dessous de ceux du Flamme Verte elle est très bonne 🙃

Limites

Comme toute étude il y a des limites / imprécisions / flous / données manquantes. Voici celles que j’ai identifiées :

• Cet appareil ne mesure pas les particule fines et les COV ( il en existe mais le prix augmente drastiquement) nous ne sommes donc pas en capacité d’analyser les dégagement de particule fine (PM 2.5 et PM10) et de COV des rocket. Pour pouvoir comparer avec le label flamme verte il nous faudrait ces valeurs.¹¹
• J’ai choisis de ne pas mettre les NOx sur les graphiques pour plus de clarté . Néanmoins les valeurs semblent en dessous des seuils. ¹²
• Le rendement affiché par l’appareil est une approximation du rendement de la norme EN 15250. ¹³
• Sur chaque rocket, une seul prise de mesure a été faite et par tout le temps la même personne : j’ai donc pu faire des erreurs ou avoir de la chance dans mes prises de mesure.

Courbes

Et elle sont ou ces données ? Dans le prochain article ! De quoi vous faire saliver un peu 😉

Remerciements

Et ces données ont pu être récolté notamment grâce à :

• Agir Low Tech qui a accepté de louer l’analyseur de combustion ( car ça coute environ 2500 euros à l’achat… )
• Ojaf pour avoir fournis la tente qui a hébergé le labo pendant la semaine, son humidimètre et ses bras pour déplacer des rockets.
• L’organisation des Pyromaniakes pour avoir soutenu et financé le projet.
• Les participant.e.s qui sont venu me solliciter et qui ont accepté de percer des trous dans leur conduits de poêles 😅 (pour placer la sonde)

1. Normo m3 ↩︎
2. Les normes sont payantes et d’usage privées je ne peux donc pas vous mettre la source (ou alors sa vous coutera 400 euros ! 😆) ↩︎
3. Point technique : Les rockets fonctionnent en excès d’air, c’est à dire que l’on injecte beaucoup d’air dans le foyer ce qui permet aussi d’optimiser les interaction gazeuses et donc favoriser la combustion. Mais du coup seulement une petite portion de cet air injecté en excès est transformé en CO2. Donc dans les fumées il nous reste beaucoup d’O2 et peu de CO2 . Et donc sur certain on ne monte pas au dessus de 4%. ↩︎
4. Petite correction après relecture de la norme EN 15250 le cas des gros excès d’air est prévu : il faut prendre les seuil a 25% du max de CO2. Je trouve ça pas pratique car du coup les seuils varient en fonction des rockets. Donc on reste sur 2%. ↩︎
5. En effet, à l’allumage, foyer froid et pas de tirage = combustion pas top et à la fin, foyer sans combustible avec braise qui réduisent doucement et beaucoup d’air frais qui arrive car tirage fort = pas top non plus ↩︎
6. Il y a eu quelques raté ou je suis arrivé trop tard avec mon appareil ↩︎
7. Contrairement a la norme EN 15250 qui sert surtout à comparer les poêles entre eux et ne rend pas compte de l’usage chez des utilisateur.ice.s (tirage forcé a 12Pa par ventilateur par exemple) ↩︎
8. Je confesse qu’il m’est arrivé d’en oublier une partie… ↩︎
9. Elle dit aussi plein d’autre choses, j’en parle dans limites. ↩︎
10. Ou plus exactement un ETAS supérieur a 65% : https://www.flammeverte.org/flamme-verte/le-label-flamme-verte ↩︎
11. La quantité de cendre présent en fin de flambée semble indique des performance moindre en particule fine. Mais ce n’est qu’une hypothèse. Et surement rien a voir avec le fait de laisser un poêle a bois tourner au ralenti toute la nuit : https://www.ecolowtech.fr/blog/charger-son-poele-a-bois-arrivees-air-au-minimum-ou-passer-la-nuita-conduire-un-vieux-diesel/ ↩︎
12. Vous souhaitez vérifier ? contactez-nous et je vous envoie les données brutes ↩︎
13. De plus le rendement de la norme est lui même un calcul qui se contente de soustraire les pertes des fumées (température fumée et imbrulés) au rendement théorique de 100%. Ce calcul ne prend donc pas en compte les pertes de chaleur en dehors de la flambée ( une fois que le poêle est éteint une partie de la chaleur continue à s’évacuer par la cheminée) et il ne prends pas non plus en compte pour un rocket les pertes thermiques du foyer et de l’interface qui ne servent a rien a part réchauffer les jambes du cuistot :). ↩︎