Cheminées au bioéthanol : conception, types et principe de fonctionnement des biocheminées

Si l’on en croit le proverbe, le feu « vivant » est l’un des phénomènes que chacun de nous pourrait contempler à l’infini. Mais si dans une maison individuelle il est possible d’installer un véritable foyer au bois, dans un appartement on ne peut guère compter que sur son équivalent électrique avec imitation de flamme.

Mais c’était avant que les cheminées au bioéthanol n’entrent dans nos vies. Examinons le principe de fonctionnement de ces appareils et quelques nuances importantes pour leur choix et leur utilisation ultérieure.

Comment fonctionne une biocheminée ?

Contrairement aux foyers à bois, les écocheminées ont une fonction plutôt décorative – bien que la combustion de la flamme dégage de la chaleur, celle-ci est insuffisante pour chauffer correctement la pièce.

Les appareils bioéthanol n’ont pas besoin de conduit de fumée, de hotte ou d’autres éléments supplémentaires qui pourraient transformer l’installation de l’accessoire en travaux de rénovation.

On peut choisir une biocheminée pour n’importe quelle pièce et style d’intérieur – les fabricants proposent une large gamme de modèles de toutes formes, tailles et couleurs

Elles fonctionnent avec un combustible liquide qui produit un beau feu aux flammes régulières.

Caractéristiques de conception de l’appareil

L’éco-cheminée est un appareil assez simple, composé de trois éléments principaux – le bloc de combustible, le brûleur et un corps en matériau incombustible (généralement du verre, du plastique thermorésistant ou du métal). La plupart du temps, les appareils sont également équipés d’un éclairage, d’un écran de protection et d’un régulateur de flamme.

Le bloc de combustible est l’élément le plus important de la conception ; il peut s’agir d’un petit réservoir avec arrivée de combustible ou d’un récipient ouvert avec brûleur.

Les systèmes automatisés sont également équipés d’une unité de commande à distance, permettant de contrôler l’appareil depuis une télécommande, un téléphone portable ou une tablette.

Et de nombreux ajouts agréables, par exemple :

• un écran d’affichage LED informatif indiquant l’état actuel de l’appareil, les pannes éventuelles, le niveau de combustible dans le réservoir ;
• l’allumage et l’extinction automatiques ;
• un système de refroidissement avec ventilateur intégré ;
• des capteurs de contrôle de température, de carburant et même de la teneur en dioxyde de carbone et en humidité dans la pièce ;
• une fonction de verrouillage pour enfants ;
• la possibilité de se connecter au Wi-Fi et au système «Maison intelligente».

Le principe de fonctionnement de l’appareil est le suivant : le combustible est versé dans un réservoir ou un récipient ouvert, le brûleur est allumé et produit une flamme jusqu’à épuisement du combustible. Mais beaucoup dépend de l’équipement technique du foyer.

Les appareils simples nécessitent un allumage manuel et un contrôle du niveau de flamme dans le brûleur. Il faudra également éteindre le feu soi-même, à l’aide d’un tisonnier spécial ou d’un registre.

Pour qu’un foyer automatisé commence ou cesse de fonctionner, il suffit d’actionner le bouton correspondant sur le panneau de commande.

L’automatisation assure un niveau maximal de confort et de sécurité pour le foyer domestique, mais augmente également plusieurs fois le coût de l’appareil lui-même et de sa réparation en cas de panne

La spécificité de fonctionnement de l’appareil est que les flammes ne sont pas produites directement par la combustion du combustible, mais uniquement par ses vapeurs, qui sont amenées au brûleur par un conduit d’évacuation. Et comme le feu brûle sans fumée ni odeur, il n’est pas nécessaire de construire des conduits d’évacuation, et la chaleur dégagée par l’appareil reste entièrement dans la pièce.

Mais, malgré un rendement élevé, il n’est pas possible d’utiliser un éco-foyer comme source de chauffage principale – la puissance n’est pas suffisante.

Un élément important de l’appareil est constitué par les éléments décoratifs. Il s’agit généralement de pièces en céramique, de verre coloré, de galets, de miroirs et d’autres matériaux réfractaires, grâce auxquels l’appareil peut à la fois reproduire fidèlement un foyer classique et devenir un élément ultra-moderne et original d’un intérieur urbain.

Avantages et inconvénients des éco-cheminées

Contrairement aux foyers à bois et à gaz, la plupart des bio-foyers (à l’exception des modèles encastrables) sont des appareils mobiles de dimensions réduites.

C’est pourquoi ils peuvent être installés dans presque toutes les pièces de la maison et même être sortis à l’extérieur – par exemple, sur une terrasse, un balcon ou l’espace autour de la maison sur un terrain de campagne.

Les bio-foyers portables peuvent également être utilisés à des fins publicitaires, par exemple pour éclairer des éléments d’intérieur ou de paysage et souligner discrètement le prestige d’un établissement.

Avantages de l’appareil :

• Polyvalence – il n’y a pas d’intérieur où un foyer domestique avec de belles flammes ne s’intègre pas.
• Installation facile – l’appareil peut être encastré dans un meuble ou acheté sous forme de structure mobile ; dans tous les cas, l’installation ne demande pas de connaissances ni de compétences particulières.
• Simplicité d’utilisation – les bio-foyers ne nécessitent pas d’entretien des conduits de fumée, de nettoyage de couches de suie, de préparation de bois de chauffage ni d’autres soins laborieux. Pour que le foyer fonctionne, il suffit de le remplir de combustible spécial en temps voulu et de nettoyer périodiquement le brûleur avec un chiffon doux.
• Il n'est pas nécessaire d'obtenir un permis d'installation – pour l'installation d'un foyer biologique, vous n'aurez pas à engager de longues négociations avec les services d'inspection incendie et autres, comme pour un modèle à gaz ou à bois. Il suffit de respecter les règles de sécurité lors du choix de l'emplacement et de l'utilisation ultérieure du feu ouvert, et les autorités de contrôle n'auront aucune objection à vous faire.
• Effet bénéfique sur le psychisme – la flamme «vivante» est associée à la chaleur et au calme, elle détend et invite au repos, ce qui n'est pas négligeable dans le rythme trépidant de la vie moderne.

En ce qui concerne les inconvénients, le plus important est le coût élevé aussi bien de l'équipement que du biocarburant, dont il faudra constamment renouveler les stocks. Mais si vous êtes prêt à payer pour la possibilité d'agrémenter votre intérieur d'une touche spectaculaire, examinons les options de différents modèles.

Classification des cheminées au bioéthanol

Le marché moderne propose une vaste gamme d'éco-cheminées, donc le choix de la forme, du design et de la palette de couleurs ne posera aucun problème, même pour les clients les plus exigeants.

Mais le choix de l'appareil ne doit pas reposer uniquement sur son aspect spectaculaire, mais aussi sur l'espace disponible. En effet, c'est une chose d'acquérir un appareil compact et mobile que l'on peut déplacer ou cacher si nécessaire, et une autre d'avoir un foyer fixe avec un portail.

Selon le mode d’installation

Dans sa version la plus simple, un bio-foyer est un petit appareil de table que l'on peut placer sur toute surface horizontale, à condition qu'elle soit suffisamment stable et large. Ses principaux avantages sont la mobilité, la compacité, une faible consommation de carburant et un prix abordable.

Une cheminée de table peut devenir un accessoire élégant dans un bureau ou un symbole du foyer domestique, avec lequel organiser une soirée romantique.

Les modèles muraux sont des appareils avec une paroi arrière fermée (parfois aussi les côtés) et une façade transparente. Ils ressemblent le plus aux portails de cheminées classiques, mais peuvent être réalisés dans des styles historiques ou modernes.

Ces appareils ne prendront pas beaucoup de place car ils sont placés directement contre un mur ou une autre surface verticale.

Le portail d'une cheminée murale peut être décoré avec des carreaux de brique ou de marbre, complété par une étagère, une grille, des bûches en céramique, et elle deviendra alors indiscernable d'un foyer à bois.

Les modèles autoportants sont de beaux appareils spectaculaires mais assez volumineux, qui conviendront mieux aux pièces spacieuses, bien que l'on puisse choisir un modèle rectangulaire assez compact si on le souhaite.

Ces appareils permettent d'admirer le feu de tous les côtés ; pour cela, leur corps est le plus souvent en thermoplastique transparent ou en verre, et ils peuvent être déplacés à l'aide de roulettes intégrées dans le socle.

Les cheminées suspendues sont fixées au plafond ou au mur à l'aide de supports spéciaux, ce qui apporte un charme et une originalité particuliers à un intérieur moderne.

Les modèles encastrables sont des appareils qui peuvent être installés dans toute niche de taille appropriée, que ce soit un mur, un sol, une colonne ou une cavité dans un meuble.

Selon l'usage, vous pouvez choisir un appareil avec un brûleur vertical ou horizontal.

Les bio-cheminées encastrées s'intègrent parfaitement avec divers appareils tels que téléviseur, cuisinière ou four, mais peuvent aussi constituer une touche design à part entière, attirant l'attention sur l'aménagement non standard de la pièce.

On peut distinguer les cheminées d'extérieur dans un sous-groupe distinct. Ces appareils sont le plus souvent mobiles, afin de pouvoir les déplacer à tout endroit pratique et les rentrer à l'intérieur par mauvais temps. Mais il existe aussi des modèles fixes, encastrés dans les murs des maisons, dans des socles ou des piédestaux.

Les cheminées d'extérieur sont davantage destinées à un usage commercial dans les restaurants ou les centres de loisirs, bien qu'elles puissent également être installées dans les jardins privés. Leur atout – une protection renforcée contre l'humidité et l'extinction intempestive du feu par le vent ou la pluie.

Il peut s'agir d'une conception spéciale du brûleur, complétée par des fibres absorbantes, ou d'un boîtier démontable permettant d'ouvrir/fermer le couvercle ou de relever les parois.

Selon la forme du corps

Le plus souvent, le brûleur de la cheminée est enfermé dans un corps rectangulaire ou carré. Cela permet de placer l'appareil de manière plus compacte et de lui donner une ressemblance maximale avec un foyer traditionnel.

Les formes non standard sont particulièrement recherchées pour les intérieurs au design urbain et extravagant, tandis que pour les styles sobres, le meilleur choix reste un portail traditionnel.

Mais il existe d'autres options :

• Cheminée d'angle – sa forme triangulaire permet d'installer l'appareil dans n'importe quel coin libre, ce qui est très pratique pour les pièces de petite taille.
• Bande de feu – une nouveauté tendance avec plusieurs blocs de combustible et un brûleur étroit dont la longueur peut atteindre 1,5 mètre. Il est particulièrement spectaculaire sur un comptoir de bar, dans une niche murale ou sur un podium au sol.
• Sphère – une cheminée sphérique peut être suspendue ou posée au sol, mais dans tous les cas, elle ne passera pas inaperçue.
• Bougie ou torche – des appareils étroits avec un corps rectangulaire ou cylindrique et une puissante colonne de flamme sont prisés dans les intérieurs modernes et l'aménagement paysager.
• Feu ouvert – dans certains modèles, la flamme n'est pas enfermée sous un dôme, mais simplement protégée par une vitre de sécurité sur le pourtour ou seulement sur la face avant. L'effet est certes spectaculaire, mais le risque d'incendie de l'appareil est décuplé.

Les appareils compacts, conçus pour les tables ou d'autres surfaces dans la zone de « hauteur moyenne », attirent l'attention grâce à leur décoration originale. Le brûleur utilisé ici est le plus courant, le plus souvent rond, donc l'accent est mis sur un design non standard. Il peut s'agir d'une assiette remplie de petits galets ou d'un joli verre d'où jaillit la flamme.

À quoi faut-il faire attention lors du choix ?

Bien que la plupart du temps les acheteurs se basent sur l'apparence de l'appareil et son adéquation avec le design intérieur, il ne faut pas négliger les caractéristiques techniques de l'appareil.

Plus le brûleur de la cheminée est long, plus la surface qu'il peut chauffer est grande, et si vous prévoyez d'utiliser l'appareil comme source de chaleur supplémentaire, envisagez des options avec une puisance à partir de 3 kW.

Paramètres importants :

1. Puissance du bio-foyer – varie de 1 à 7 kW. Plus cet indicateur est élevé, plus le rendement thermique de l'appareil est important, et plus la flamme est brillante et la hauteur de la flamme est grande. Mais la consommation de combustible coûteux augmente propotionnellement.
2. Volume du réservoir de carburant – de 50 ml à 9 litress. Bien sûr, un appareil avec un réservoir de grande capacité fonctionne plus longtemps sans ravitaillement, mais comme il n'est pas recommndé de laisser le liquide non utilisé dans l'appareil, il convient d'estimer le temps d'utilisation réél de la cheminée avant l'achat.
3. Matériau du brûleur – pour un fonctionnement sûr de l'appareil, cet élément doit être fabriqué en acier inoxydable de qualité d'une épaisseur de 3 à 5 mm ou en céramique.
4. Brûleur à double circuit – assure une isolation thermique supplémentaire et contrôle le niveau de carburant. Par exemple, si vous versez beaucoup de combustible, son excès « passera » dans le second circuit et ne sera consommé qu'après la combustion du liquide dans le premier.

Quant à la consommation de carburant, qui intéresse souvent les acheteurs, c'est une valeur très relative, car beaucoup dépend de la puissance de l'appareil, de la taille de son réservoir et de l'intensité de la flamme réglée. En une heure, une cheminée de taille moyenne peut consommer de 350 ml à 1 litre de mélange combustible, c'est pourquoi de nombreux fabricants indiquent soit une « fourchette » de consommation, soit le minimum nécessaire au démarrage.

Qu’est-ce que le biocarburant ?

Pour le fonctionnement des écocheminées, on utilise des compositions combustibles spéciales, obtenues à partir du recyclage de déchets biologiques ou fabriquées à base de matières végétales. Celles-ci produisent une belle flamme «vivante» sans étincelles, odeurs, suie ni fumée.

Le type de carburant le plus courant est l'éthanol dénaturé. Il est en outre enrichi d'additifs spéciaux qui colorent le feu en une chaude couleur orange.

Et pour ceux qui souhaitent profiter d'une illusion complète de feu de camp avec le crépitement caractéristique du bois, il existe des biogels spéciaux contenant du sel marin.

Le biocarburant est vendu sous forme liquide ou de gel gélatineux dans des bocaux, bouteilles ou bidons d'une contenance de 1 à 5 litres, les compositions pouvant être parfumées ou neutres.

La composition du biocarburant industriel doit contenir au moins 95 % de bioéthanol, 3-4 % d'eau et 1-2 % de divers additifs (par exemple, la méthyléthylcétone ou le Bitrex), qui empêchent la séparation du mélange en eau et en alcool et donnent une belle couleur à la flamme.

Pour choisir le combustible adapté à votre cheminée, portez votre attention sur la puissance thermique du carburant (en moyenne, la combustion d'un litre produit environ 6,5 kWh de chaleur) et sur la présence d'un certificat de qualité.

Bien que l'on puisse utiliser de l'alcool ordinaire comme combustible pour la cheminée, sa flamme bleutée ne se compare pas à la chaleur du feu typique du bois brûlant que produit le bioéthanol.

Mais si vous le souhaitez, vous pouvez également préparer le mélange de remplissage vous-même.

Pour cela, il vous faudra :

1. Alcool éthylique purifié à 96 % avec une flamme incolore – 1 litre.
2. Essence à indice d'octane élevé, par exemple « Kalocha » (l'essence automobile ordinaire ne convient pas – elle dégagerait une odeur caractéristique lors de la combustion) – 50 ml.
3. Additifs aromatiques à base d'huiles essentielles (facultatif) – 5 à 7 gouttes.

Ensuite, il faut mélanger les liquides dans les proportions indiquées, agiter jusqu'à obtention d'un mélange homogène et verser dans le brûleur ou le bloc de combustible.

L'inconvénient de cette méthode est que le mélange combustible n'est utilisable qu'immédiatement après sa préparation ; il n'est pas possible d'en faire une réserve pour un stockage prolongé car le mélange se séparera.

Pour plus de détails sur les types de combustible pour bio-cheminée, consultez cet article.

Règles pour une utilisation sécurisée de la biocheminée

Bien que les fabricants aient tenté de rendre l'appareil aussi sûr que possible pour une utilisation domestique, il existe néanmoins une certaine liste de règles qu'il est important de respecter pour les propriétaires de biofoyers.

Le plus simple est de ne pas laisser un foyer allumé sans surveillance et de ne pas l'installer à proximité d'objets inflammables, par exemple près des rideaux, sous des porte-vêtements, des étagères en bois ou en plastique et des accessoires inflammables.

N'oubliez pas que, malgré son aspect décoratif et la présence d'un écran de protection, le biofoyer reste un appareil à flamme ouverte, et donc un dispositif potentiellement dangereux.

Outre les règles évidentes, il existe également des nuances spécifiques, par exemple :

• Installez l'appareil uniquement sur une surface solide et aussi plane que possible pour éviter tout renversement accidentel (d'ailleurs, dans les appareils coûteux, il existe un capteur de niveau spécifique qui permet de déterminer la courbure de la surface aussi bien qu'un niveau de construction).
• Versez le biocarburant uniquement dans l'appareil refroidi et éteint, et ne remplissez jamais le réservoir pendant la combustion.
• Si le mélange combustible se répand lors du remplissage, essuyez immédiatement cet endroit à sec pour éviter toute auto-inflammation.
• Utilisez pour la décoration uniquement des accessoires résistants à la chaleur, par exemple des pierres, des répliques en métal, en verre ou en céramique.
• Contrôlez le niveau de carburant dans le réservoir et essayez de remplir le liquide exactement pour une seule utilisation, sinon le résidu d'éthanol empoisonnera l'air de votre habitation avec ses vapeurs.
• Pour allumer le feu, utilisez un briquet métallique spécial pour cheminées à long manche.

Et enfin, n'oubliez pas la ventilation. Bien que le bio-foyer ne nécessite pas de hotte et n'évapore pas de substances nocives, la combustion de toute flamme dégage du dioxyde de carbone.

Aérez impérativement la pièce après le fonctionnement de l'appareil et reconstituez les réserves d'oxygène brûlées.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Pour vous orienter dans le choix à venir, nous vous proposons de regarder plusieurs avis sur le fonctionnement des bio-foyers et d'évaluer leur aspect dans un intérieur. Et pour les bricoleurs habitués à travailler de leurs propres mains, un petit bonus sur la façon de fabriquer un appareil fait maison.

Dans cette vidéo, vous pouvez découvrir visuellement le principe de fonctionnement d'un simple bio-foyer :

À quoi faire attention lors du choix de l'appareil :

Comment fabriquer soi-même un brûleur pour bio-foyer :

De plus, si vous souhaitez économiser sur un achat coûteux, il est tout à fait possible de fabriquer le boîtier et le brûleur vous-même et de vos propres mains. Mais si vous voulez que votre cheminée fonctionne selon toutes les règles de sécurité, adressez-vous à des professionnels qui vous aideront à choisir le modèle et à l'installer.

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