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La cheminée est un élément important du système de combustion. Elle sert évidemment à évacuer la fumée engendrée par la combustion, mais elle a aussi plusieurs autres fonctions. Il faut d'abord mentionner qu'une cheminée est normalement composée de trois choses : un conduit, une isolation et une enveloppe.
Il est important d'avoir le bon type de cheminée selon l'appareil utilisé. À moins d'une contre-indication du fabricant, voici un tableau des cheminées autorisées selon le type d'appareil qui lui est relié :
Type de cheminée autorisé selon l'appareil qui lui est relié |
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|---|---|---|---|---|
| Appareil | Cheminée | Cheminée | Cheminée | |
| Type A | Type 650'C | Maçonnerie* | ||
| Foyer de maçonnerie | non | oui | oui | |
| Appareil à combustion contrôlée | non | oui | oui | |
| Appareil à feux d'ambiance | non | oui | oui | |
| Appareil au mazout | oui | oui | oui | |
| Appareil au gaz | oui | oui | oui | |
| * La cheminée de maçonnerie doit être conforme au Code du Bâtiment. | ||||
Le rôle du conduit de la cheminée est l'évacuation sécuritaire des produits de la combustion. Le conduit de la cheminée est sa surface intérieure. Il est plus ou moins exposé aux intempéries et c'est là que passe la fumée, que se dépose la créosote et que frotte la brosse du ramoneur. Il se doit d'être résistant et bien adapté au système qu'il dessert. Voici les qualités qu'un bon conduit doit posséder.
Le conduit de la cheminée subit des variations radicales de température, qu'on appelle chocs thermiques, et peut atteindre des températures très élevées. Le conduit doit être fait pour résister à ces agressions et ne doit pas en être affecté.
Lorsqu'on démarre un feu, le conduit est très froid, puis se réchauffe et devient très chaud, pour ensuite se refroidir et redevenir très froid lorsque le feu est éteint. Ce cycle thermique peut se reproduire des dizaines ou centaines de fois par année, pendant des décennies, et le conduit doit résister aux dilatations et contractions qu'il subit à chaque fois, sans bouger ou s'endommager.
Aussi, quand un feu de cheminée se produit, le choc thermique est très important et la température et peut atteindre 1150'C (2100'F). Là encore, le conduit ne doit pas fendre, ni se tordre, et doit contenir le feu pour ne pas qu'il se propage aux structures combustibles avoisinantes.
Le conduit de la cheminée doit être capable de contenir la fumée qui s'échappe. Évidemment, une cheminée qui n'est pas étanche permet à la fumée de s'échapper, d'imprégner les structures adjacentes, et augmente sensiblement les risques d'intoxication à la fumée ou au monoxyde de carbone pour les personnes et les animaux habitant la bâtisse.
Cette fumée est constituée de gouttelettes de goudron et de vapeur d'eau qui peuvent se condenser et se déposer sur le conduit. Ces dépôts sont inflammables et ne doivent pas sortir du conduit, car s'ils s'enflammaient, le feu pourrait se propager aux structures combustibles avoisinantes.
Les dépôts résultant de la condensation de la fumée ont souvent tendance à s'écouler vers le bas et doivent pouvoir le faire sans s'échapper du conduit. Si le conduit n'est pas d'un seul morceau, les sections le composant doivent être connectés ou emboutés de manière à ce que l'écoulement des dépôts se fasse sans contrainte. Pour se faire, la norme dit que chaque section doit être disposée de la façon suivant : le bout femelle en haut et le bout mâle en bas.
Un conduit qui n'est pas étanche laissera l'air s'infiltrer, ce qui le refroidira assez pour nuire à l'évacuation rapide des gaz. Si les gaz sont ralentis, ils auront le temps de transférer leur chaleur au conduit, et par le fait même se refroidir puis se condenser. Le manque d'étanchéité provoque des pertes importantes de chaleur et une diminution appréciable du tirage.
Les produits de la combustion sont corrosifs. En effet, lors de la combustion, des acides sont produits et attaquent le conduit. Les produits de la combustion du mazout sont particulièrement virulents puisqu'ils contiennent des oxydes de souffre qui, mélangés à l'eau, peuvent produire de l'acide sulfurique. Il n'est pas rare de voir des conduits ou des mitres de cheminée littéralement dévorés par la corrosion engendrée par les produits de combustion.
Pour éviter le plus possible que les produits de la combustion se condensent dans le conduit, il faut que celui-ci soit chaud et qu'il ne ralentisse pas les gaz qui s'échappent. En effet, la vitesse d'évacuation des gaz est déterminée par leur température : plus ils sont chauds, plus le tirage est fort. Un gros conduit est beaucoup plus difficile à réchauffer et à maintenir chaud qu'un petit conduit, par conséquent il absorbera beaucoup de chaleur provenant des gaz, ceux-ci se refroidiront et ralentiront, augmentant le risque de condensation et d'accumulation de dépôts inflammables.
Cependant, un trop petit conduit n'aura pas le débit nécessaire pour fournir l'appareil, et c'est pourquoi le conduit doit avoir juste le bon diamètre, en l'occurrence celui de la sortie de l'appareil. La norme accepte des petites variations de diamètres (plus ou moins 1 ou 2 pouces), sous certaines conditions, entre autre que le débit de la cheminée soit suffisant pour ne pas freiner l'évacuation des gaz.
Pour assurer un bon tirage et minimiser le risque de condensation et d’accumulation dépôts dangereux, le conduit doit être bien isolé pour ne pas perdre sa chaleur. Un conduit isolé, surtout pour une cheminée extérieure exposée au froid et au vent, donne toujours un meilleur rendement qu’un conduit qui n’est pas isolé. Les pertes de chaleur par le conduit sont la source de beaucoup problèmes de tirage et d’accumulation excessive de créosote. En plus, en isolant le conduit, on protège en même temps les matériaux combustibles entourant la cheminée de la chaleur qui en émane.
Le rôle de l'enveloppe est de supporter et d'isoler le conduit. L'enveloppe de la cheminée est sa surface extérieure. Elle est très exposée aux intempéries, surtout pour les cheminées extérieures, et c'est pourquoi elle doit être très résistante et doit prévenir les infiltrations d'air et d'eau. Voici les qualités qu'une bonne enveloppe doit posséder.
L'enveloppe est la structure qui tient la cheminée en place et qui stabilise le tout. L'enveloppe doit être rigide et solidement fixée pour résister aux pires intempéries. Les cheminées préfabriquées, lorsqu'elles dépassent de plus de 5 pieds au-dessus de la toiture, doivent être fixées à la toiture par un support, pour éviter que le vent les fasse tomber. Les cheminées de maçonnerie, lorsqu'elles dépassent une hauteur de 12 m (40 pieds), doivent être construites selon différents standards pour éviter les risques d'effondrement.
L'enveloppe de la cheminée doit être étanche à l'air et à l'eau pour éviter que le conduit entre en contact direct avec ces éléments et ne se refroidisse ou se détériore suite à ce contact. L'eau peut endommager l'enveloppe et l'isolant, et réduire l'efficacité de la cheminée ou la rendre inutilisable. En plus, si la cheminée est imbibée d'eau et que le gel survient, la glace ainsi formée pourrait causer des dommages considérables à la cheminée.
L'enveloppe doit être assez solide et conçue pour faire face aux pires intempéries pendant de longues périodes dont la pluie, la neige, le verglas, le vent, le chaud, le froid, etc. Elle doit pouvoir résister aux écarts soudains de température et de climat sans se détériorer.
Le tirage est la vitesse à laquelle les gaz circulent dans la cheminée. Beaucoup de facteurs influencent le tirage dont les suivants :
