Pourquoi chauffer avec un foyer encastré?

Les foyers encastrés et inserts ont la cote sur le marché résidentiel, grâce à la chaleur douillette, au jeu de flammes et aux nombreuses possibilités esthétiques.

Foyers encastrés et inserts

Le feu ouvert classique a beau créer une ambiance authentique, il n'est pas écologique. Un feu ouvert a un rendement de 5 à 25%, ce qui signifie que jusqu'à 95% de la chaleur disparaît directement via la cheminée. Les foyers encastrés et les inserts atteignent, en revanche, des rendements de 75 à 85% et génèrent un effet de chaleur et de flammes comparable.

Insert of foyer encastré

• Un insert est conçu de telle manière qu'il peut être intégré dans une ouverture existante sans gros travaux d'adaptation ou de démolition. Ce principe est souvent appliqué quand un feu ouvert doit être rénové. L'insert est alors placé dans le foyer ouvert ou l'ouverture de foyer (par exemple, une cheminée décorative) existant.
• Un foyer encastré est surtout placé dans le cas de nouvelles constructions et de transformations. Un revêtement est monté autour du foyer en­castré. Il peut s'agir d'un nouveau mur, d'une cheminée ou d'un plateau.

Intégrer un foyer

Les foyers à gaz et les foyers à bois peuvent toujours être intégrés de différentes manières dans l'intérieur:

• Foyer frontal: un foyer n'offrant une vue sur le feu que par devant;
• Foyer en coin: vue sur le feu de deux côtés;
• Foyer trois côtés: vue sur le feu de trois côtés;
• Foyer à double face: ces foyers à travers lesquels on peut regarder, sont souvent utilisés comme séparateurs de pièce.

Construction d'un foyer ectasré

La chambre de combustion

On utilise du bois ou du gaz comme combustible pour les inserts ou les foyers encastrés. La combustion a lieu dans une construction en acier, la chambre de combustion. La forme, le matériau et le revêtement de cette chambre peuvent varier d'un fabricant à l'autre (par exemple, revêtement en pierres réfractaires, fonte, …). Les fabricants font beaucoup de recherche sur la conception de la chambre de combustion en vue d'optimiser notamment la combustion, la diffusion de la chaleur et la flamme.

Dans un foyer à bois, le bois est posé directement sur la grille de combustion dans la chambre de combustion. La cendre du bois brûlé tombe à travers la grille dans le tiroir à cendre en dessous. Les foyers à bois sont de moins en moins souvent dotés d'une grille et d'un tiroir à cendre. On chauffe alors sur une plaque fermée. L'excédent de cendre sur la plaque est retiré avec une pelle à cendre.

Dans un foyer à gaz, le gaz arrive via une conduite de gaz dans un ou plusieurs brûleurs positionnés sous le lit de brûleur dans la chambre de combustion. Le lit peut, au choix, être composé de galets, de morceaux de charbon, de bûches céramiques, …

La plaque d'âtre

Une plaque d'âtre doit empêcher que les gaz de fumée passent trop facilement de la chambre de com­bustion à la cheminée. Elle est aussi utilisée pour ob­tenir une poussée. Les gaz non brûlés après la combustion primaire subissent une combus­tion se­condaire.

La plaque peut consister en plu­sieurs couches/un labyrinthe. Les gaz de fumée doivent parcourir tout un parcours avant de quitter la cham­bre de combustion. Des systèmes à plusieurs couches sont utilisés dans les foyers à bois. Dans les foyers à gaz, la plaque est moins complexe, car elle a un effet ralentisseur sur le jeu de flammes.

Porte pivotante ou levante

La chambre de combustion est fermée au moyen d'une porte, idéalement étanche (ou indépendante de l'air ambiant). La porte des foyers à gaz reste toujours fermée, sauf pour le nettoyage. Elle peut alors être basculée sur 45° ou être retirée. Pour les foyers à bois, on a le choix entre une porte pivotante et une porte levante. Les inserts ont toujours une porte pivotante. Les foyers encastrés se déclinent avec une porte pivotante comme levante.

• Une porte pivotante consiste généralement en un cadre de fer avec un panneau de verre. L'exécution des foyers à porte pivotante est plus simple, mais la porte est toujours visible.
• Une porte levante est composée en grande partie de verre. Il n'y a pas de cadre visible. Elle peut être levée manuellement ou automatiquement (par exemple, via télécommande ou smartphone) et être ainsi invisible. On peut chauffer avec la porte fermée comme ouverte.

L'amenée d'air et évacuation des gaz de fumée

Une bonne combustion implique une amenée d'air et un tirage suffisants. Les foyers à gaz et à bois fermés fonctionnent indépendamment de la pièce où ils se trouvent. L'air est amené vers la chambre de combustion via un tuyau en PE, d'un diamètre (p.ex. 150 mm) déterminé par le fabricant de foyers.

L'air de combustion est idéalement amené de l'extérieur, mais il peut aussi être extrait d'une autre 'pièce' (p.ex. un vide ventilé) (si celle-ci est assez ventilée). Il est déconseillé de tirer l'oxygène de la pièce où se trouve le foyer. Dans les maisons p.ex. très bien isolées, cela peut donner lieu à des situations dangereuses (p.ex. intoxication au CO).

Quand on chauffe avec un foyer à porte levante ouvert, un système de clapets automatique régule l'amenée d'air, car comme on brûle avec la porte ouverte, l'air de la pièce où se trouve le foyer, influence également le processus de combustion.

Les gaz de fumée sont évacués depuis la cham­bre de combustion vers l'extérieur via une che­minée. La hauteur minimale et le diamètre du conduit de fumée sont définis par le fabricant.

L'amenée d'air et l'évacuation des gaz de fumée se font via des conduits distincts dans le cas des foyers à bois et via un tube concentrique (tuyau-dans-tuyau) dans le cas des foyers à gaz. L'air frais est aspiré par le tuyau extérieur, tandis que la fumée et les gaz brûlés sont évacués à l'extérieur par le tuyau intérieur.

Diffusion de la chaleur

Les foyers encastrés et les inserts sont généralement utilisés pour le chauffage local (p.ex. dans le salon). Le foyer diffuse sa chaleur à travers la porte et les panneaux. Pour diffuser la chaleur produite par le foyer plus efficacement dans la pièce, diverses techniques ont été mises au point:

La plupart des foyers utilisent la technique de la convection. Dans le cas d'un foyer à convection, le foyer est intégré dans un manteau de convection. En bas et/ou sur les côtés de l'appareil, le foyer attire de l'air ambiant dans le manteau de convection. L'air dans le manteau est chauffé par le foyer. Cet air chaud monte et est ensuite envoyé dans la pièce via des grilles. L'amenée et l'évacuation d'air de convection se font naturellement ou via des ventilateurs.

Les grilles peuvent se trouver dans la pièce où le foyer est positionné, mais elles peuvent aussi se trouver dans une autre pièce (p.ex. le couloir, la salle de bains, …). Elles sont reliées au man­teau de convection par des flexibles (isolés!). Le manteau de convection garantit une production et une diffusion de chaleur rapides. Un avantage supplémentaire des foyers à convection, c'est que le manteau extérieur n'est jamais trop chaud. Des meubles peuvent donc être placés assez près du foyer.

Le foyer est revêtu de matériaux stockant la chaleur du foyer, comme une masse de pierre (p.ex. stéatite). Ce matériau diffuse encore de la chaleur dans la pièce, des heures après que le feu soit éteint. Ce type de foyer absorbe de grandes quantités de chaleur et la libère très progressivement.

FOYER DE CC
Outre la pièce, le foyer de chauffage central chauffe aussi un échangeur thermique intégré dedans. De l'eau circule dans cet échangeur et est donc aussi chauffée. Cette eau chaude peut être utilisée pour le chauffage de radiateurs, le chauffage par le sol ou un usage sanitaire. Les foyers de ce type peuvent être utilisés comme chauffage de pièce et central.

Revêtement du foyer

Le foyer est isolé avant la pose (p.ex. avec des panneaux d'isolation ou un matelas thermique). Un insert est placé isolé dans l'ouverture existante (p.ex. cheminée décorative).

Un nouveau revêtement est construit autour d'un foyer encastré après l'isolation. Dans le cas d'un foyer encastré, une couche d'air d'environ 5 cm vient après l'isolation et ensuite, un cadre est réalisé (un système de profilés) contre lequel des panneaux résistants au feu comme des plaques de silicate-ciment sont posés (un matériau retardateur de feu est autorisé par la loi, mais on préfère un matériau résistant au feu).

Après le matériau résistant au feu vient la finition. Les possibilités pour finir un foyer sont légion. En guise de revêtement, on peut choisir toutes sortes de matériaux, comme du bois, de la pierre naturelle, du plâtre, du verre, des matériaux à peindre, …

Veillez bien à ce que les températures générées par le foyer n'influencent pas le matériau avec lequel le foyer est revêtu (chaque fabricant donne par appareil une fiche avec les distances à respecter par rapport aux matériaux inflammables, selon les matériaux d'isolation utilisés).

Un foyer encastré est souvent intégré dans un mur de placards conçu d'un point de vue esthétique et fonctionnel en fonction des exigences du client.

Caractéristiques

Jeu de flammes

Les constructeurs de foyers continuent d'investir dans un jeu de flammes le plus réaliste possible, surtout dans le cas des foyers à gaz. On veut créer avec du gaz un même jeu de flammes qu'avec un feu de bois.

Les gens n'ayant besoin que d'une puissance de chauffage limitée (p.ex. dans la construction passive) veulent, en outre, tout de même un jeu de flammes impressionnant. De grandes flammes et une puissance limitée sont difficilement conciliables. Quelques exem­ples d'innovations récentes devant rendre le jeu de flammes plus réaliste:

• Plusieurs brûleurs sont utilisés pour créer de la profondeur dans le jeu de flammes.
• Les brûleurs peuvent être coupés séparément. Le but est de réduire la puissance sans trop influencer le jeu de flammes.
• Les brûleurs sont intégrés dans les bûches mêmes, pour que le feu vienne réellement de celles-ci.
• Des fibres incandescentes dans les bûches leur confèrent également un bord incandescent naturel.
• Un éclairage d'ambiance intégré dans le lit de brûleur crée un effet incandescent supplémentaire, pour augmenter encore la ressemblance avec un vrai feu.
• Un générateur d'étincelles intégré fait jaillir des étincelles des flammes.

Effet de feu

Si les conditions en matière d'ame­née d'air et d'évacuation des gaz de fumée sont remplies et que le bâtiment le permet (p.ex. pas de trop grosse influence d'une mezzanine, d'une grande cage d'escalier, d'un système de ventilation ou d'une hotte avec évacuation d'air), on peut chauffer en mode ouvert avec des foyers à porte levante. Cela est même possible dans des maisons passives. Avec la porte ouverte, le rendement diminue. La consommation de bois est accrue, car l'air entre en contact avec le bois de manière non contrôlée. L'avantage? Un feu crépitant.

La construction d'un foyer dans une maison classique ou une maison basse énergie est la même. Seule la puissance nécessaire diffère (la cham­bre de combustion est plus petite). S'il y a une légère dépression dans une maison, un pare-étincelles peut être placé. Il a une valeur décorative, mais il protège également des étincelles pouvant jaillir du foyer ouvert et contribue à garder la fumée dans le foyer en cas de formation de fumée.

Efficacité

Les foyers sont adaptés pour être plus économes en énergie. Des régulations sont ainsi disponibles pour les foyers à gaz, faisant monter et descendre la flamme. Un clapet à gaz électronique laisse passer en alternance plus et moins de gaz vers le foyer (au moment où la flamme descend, il y a moins de consommation de gaz).

Les foyers à gaz peuvent être commandés via smartphone, tablette, … et leur puissance de chauffe peut ainsi être adaptée rapidement et facilement aux besoins de l'utilisateur. Dans les foyers à bois, c'est surtout la plaque d'âtre qui subit de nombreux développements (notamment au niveau de l'épaisseur et de la complexité) pour améliorer le rendement du foyer.