Minimasse avec bouilleur

Ajout d’un bouilleur sur le Minimasse – Réalisation

Après la conception, place à la réalisation du poêle bouilleur ! C’est parti pour devenir apprenti plombier. Dans cet article je vais vous détailler les différentes étapes que j’ai suivies pour ajouter un poêle bouilleur sur mon Minimasse. Je précise que je me suis beaucoup inspiré de ce qu’a déjà fait David Mercereau sur son Minimasse.

En préambule je précise que j’ai la chance d’avoir un voisin chauffagiste qui installe des poêles de masse et des panneaux solaires : François d’Eclowtech. Il m’a filé de précieux conseil et m’a prêté quelques outils qui m’ont simplifié la vie. Néanmoins, le but est que ce poêle bouilleur soit accessible au plus grand nombre et que la réalisation du bouilleur soit donc la plus simple possible.

Nous allons voir ensemble les différentes étapes pour réaliser le bouilleur :

  1. Achat du matériel
  2. Réalisation de l’échangeur
  3. Mise en place de l’échangeur
  4. Raccord de plomberie
  5. Mise en service

Étape 1 : Achat du matériel

L’achat du matériel, ce n’est pas la partie la plus compliquée, une fois qu’on a bien défini en conception tout ce qu’on va utiliser. Dans les grandes lignes ça a donné ça :

Budget matos Bouilleur sur Minimasse
Échangeur165 € TTC
Canalisations entre l’échangeur et le ballon228 € TTC
Raccords de plomberie et accessoires243 € TTC
Total636 € TTC
Prix 2023

Voici un fichier Excel qui récapitule dans le détail la liste du matos que j’ai utilisé et le budget.

Finalement ce sont tous les raccords qui ont coûté le plus cher. Il aurait peut-être été possible de réduire ce poste en simplifiant d’avantage.

Étape 2 : Réalisation de l’échangeur

Une fois le matos rassemblé, j’ai attaqué la réalisation de l’échangeur de chaleur qui récupèrera les calories du Minimasse. L’objectif était de réaliser un serpentin en cuivre plat à installer sur le côté du poêle.

Pour la réalisation de l’échangeur, je suis parti d’une bobine de cuivre recuit de diamètre 16×18 (16 mm intérieur et 18 mm extérieur). L’avantage du cuivre recuit, c’est qu’il n’y a pas besoin de le chauffer pour le cintrer. On peut dérouler la bobine à la main facilement pour récupérer une longueur droite.

Bobine de cuivre recuit 16×18

Afin de passer d’une bobine de cuivre à un serpentin, il me fallait une pince à cintrer du bon diamètre qui permette de courber le cuivre. J’ai assez facilement trouvé cette pince d’occasion sur Leboncoin pour un peu moins de 40 €.

Pince à cintrer 16×18

J’ai commencé par faire quelques tests de cintrage pour voir comment ça se présentait. Avec quelques tutos YouTube, ça paraissait plutôt simple. Au départ ça se présentait bien.

1er Cintrage

Puis il y a eu quelques loupés car le tuyau finissait par se pincer et je n’arrivais pas à faire une belle courbe.

Cintrage loupé

Comme le tuyau de cuivre a un diamètre assez gros, le cintrage est dur et demande de forcer beaucoup. Au final c’est compliqué de bien maintenir le tuyau tout en forçant. J’ai fini par coincer la pince à cintrer avec un étau, ce qui a beaucoup simplifié le cintrage par la suite.

Pince à cintrer dans un étau

Une fois que la technique de cintrage est maitrisée, il n’y a plus qu’à cintrer le tube en cuivre progressivement pour former un serpentin. Ça a globalement bien fonctionné mais j’ai quand même eu quelques loupés qui mon obligé à faire plusieurs morceaux, comme on le voit sur la photo suivante.

Échangeur après cintrage

L’objectif est de réussir le cintrage d’une seule pièce pour éviter les raccords. Comme mon voisin est chauffagiste il a pu me prêter un poste à souder au gaz et me montrer comment on fait des brasures. Ce n’était pas si compliqué avec le bon matos mais je m’en serais bien passé. Si j’avais bloqué la pince à cintrer dès le départ avec l’étau, tout se serait bien passé. Bref pour finir j’ai cintré l’entrée et la sortie de l’échangeur pour que ça s’adapte à la configuration du poêle chez moi.

Échangeur quasi-fini

Voilà l’échangeur terminé, prêt à être installé. J’ai quand même fait un petit test de mise en eau dans ma douche pour voir s’il n’y avait pas de fuite au niveau des brasures. Tout semblait ok.

Échangeur terminé

Étape 3 : Mise en place de l’échangeur

Passons à la mise en place de l’échangeur. Le but était de le placer à plat sur l’un des côtés du Minimasse et de le noyer dans un enduit terre. J’ai commencé par protéger autour du poêle car la terre, ça en fou partout.

Minimasse avant pose de l’échangeur

Ensuite j’ai préparé les outils qu’il me fallait pour réaliser l’enduit terre.

Outils pour réalisation enduit terre

Pour l’enduit terre, j’ai pris la même terre très argileuse que j’avais utilisée pour le terre-paille allégée. Et j’ai pris du sable à enduit de grande surface de bricolage.

Terre et sable

J’ai préparé une barbotine (terre + eau) assez visqueuse pour qu’elle soit facile à étaler sur le poêle mais pas trop liquide pour qu’elle ne coule pas.

Barbotine

J’ai ensuite commencé à appliquer la barbotine sur le côté du poêle. On était en fin de saison de chauffe donc le poêle était encore en utilisation. Sur ma première tentative, le poêle était encore un peu chaud et ça a eu pour effet de faire sécher très vite la barbotine qui n’a pas du tout tenu.

Barbotine qui a séché

J’ai donc attendu une période de redoux où on allait pouvoir laisser le poêle éteint quelques jours. Ce coup-ci ça a bien mieux marché.

Barbotine sur le Minimasse

Pendant que la barbotine était encore fraiche, j’ai installé dans la foulé l’échangeur en le collant sur le côté du poêle. J’ai ajouté 3 vis pour servir de support à ce dernier. 

Mise en place de l’échangeur sur le Minimasse

Une fois l’échangeur en place, il ne restait plus qu’à le recouvrir d’enduit terre (terre + sable + eau). J’ai fait une préparation un peu moins visqueuse que la barbotine.

Recouvrement de l’échangeur

Je suis allé jusqu’à recouvrir complètement l’échangeur et j’ai un peu lissé l’enduit pour avoir quelque chose d’assez propre. Une couche de finition sera ajoutée ultérieurement.

Recouvrement de l’échangeur

J’ai laissé sécher l’enduit environ 1 semaine avant de refaire une flambée. On était en fin de saison de chauffe et je voulais tester rapidement le bouilleur avant l’arrêt du chauffage. L’idéal aurait été de le laisser sécher plus longtemps. Au final l’enduit a fissuré au niveau de l’échangeur. Il faudra certainement rajouter une trame pour faire une couche de finition sans fissures.

Avant/Après

Étape 4 : Raccords de plomberie

Maintenant passons au raccordement entre l’échangeur du poêle et l’échangeur du ballon d’eau chaude. On pourrait se dire que c’est bientôt finis mais c’est une étape qui prend pas mal de temps.

Attention à la corrosion galvanique

Qu’est-ce que la corrosion galvanique ? C’est un phénomène qui se produit quand deux métaux de nature différente sont mis en contact avec présence d’eau. Le métal le plus réactif (ou le moins noble) de la paire devient l’anode et commence à se corroder, tandis que le métal plus noble devient la cathode et ne se corrode pas. Pas génial pour éviter les fuites.

Il y a des combinaisons qui sont particulièrement mauvaises et d’autre qui fonctionne bien :

Source : gbm-france.com

A retenir :

  • Le fer (ou l’acier) est corrodé en contact avec le cuivre ou le laiton (ballon d’ECS)
  • L’aluminium est corrodé en contact avec le cuivre (capteurs solaires, radiateurs en Alu)
  • Le magnésium est corrodé en présence de tous les matériaux (anode sacrificielle).

Plus d’infos ici chez Apper Solaire.

Départ eau chaude échangeur poêle

Au niveau du départ eau chaude de l’échangeur du poêle, je veux passer d’un diamètre 16×18 en cuivre à un diamètre de 1’’ en inox annelé. En complément je veux ajouter une vanne d’arrêt et un thermomètre.

Mon départ eau chaude est donc composé de la manière suivante :

  • 1 raccord de compression avec filetage mâle en laiton – 18 mm x 3/4″
  • 1 vanne d’arrêt F/F en laiton – 3/4″
  • 1 nipple double réduit en laiton – 1″ x 3/4″
  • 1 Té pour thermomètre F/F en laiton – 1″
  • 1 nipple double à bords larges M/M en laiton – 1″

Voilà ce que ça donne avant le montage.

Départ eau chaude échangeur poêle avant montage

Ici pas de souci de corrosion car on passe du cuivre au laiton.

J’ai commencé par décaper la sortie eau chaude de l’échangeur avec de la paille de fer.

J’ai ensuite inséré le raccord à compression et je l’ai serré grâce à des clés à molettes.

J’ai recouvert le filetage de filasse et de pâte à joint pour assure l’étanchéité du raccord.

J’ai ensuite vissé la vanne sur le raccord.

J’ai préparé les deux nipples avec de la filasse et de la pâte à joint.

J’ai vissé les deux nipples sur le Té pour thermomètre.

J’ai terminé par visser l’ensemble sur la vanne. Le tour était joué, il ne restait plus qu’à visser le thermomètre.

Départ eau chaude échangeur poêle après montage

Globalement, il n’y a rien de compliqué, faut juste prendre son temps pour faire l’étanchéité des raccords.

Arrivée eau froide échangeur poêle

Au niveau de l’arrivée eau froide de l’échangeur du poêle, je veux également passer d’un diamètre 16×18 en cuivre à un diamètre de 1’’ en inox annelé. C’est la même chose que pour le départ eau chaude de l’échangeur, si ce n’est que je veux mettre une vanne de remplissage à la place de la vanne d’arrêt.

Mon arrivée eau froide est donc composée de la manière suivante :

  • 1 raccord de compression avec filetage mâle en laiton – 18 mm x 3/4″
  • 1  vanne de remplissage F/F en laiton – 3/4″
  • 1 nipple double réduit en laiton – 1″ x 3/4″
  • 1 Té pour thermomètre F/F en laiton – 1″
  • 1 nipple double à bords larges M/M en laiton – 1″

Je ne détaille pas toutes les étapes ici car c’est la même chose que pour le départ eau chaude. Voici ce que ça donne une fois terminé.

Arrivée eau froide échangeur poêle après montage

Pas de difficulté particulière ici non plus.

Arrivée eau chaude échangeur ballon

L’arrivée d’eau chaude dans l’échangeur se fait par le haut. Au niveau des raccords, je veux passer d’un filetage femelle 3/4″en acier sur le ballon à un diamètre de 1’’ en inox annelé. Ici je prévois seulement une vanne d’arrêt et un Té pour raccorder le vase ouvert. Et pour éviter la corrosion Acier/Laiton, je prévois un raccord diélectrique.  

Mon arrivée eau chaude est donc composée de la manière suivante :

  • 1 mamelon en fonte noir – 3/4″
  • 1 raccord diélectrique M/F en laiton et acier – 3/4″
  • 1 coude à 90° F/M en laiton – 3/4″
  • 1 vanne d’arrêt F/F en laiton – 3/4″
  • 1 nipple double réduit en laiton – 1″ x 3/4″
  • 1 Té F/F/F en laiton – 1″
  • 1 nipple double à bords larges M/M en laiton – 1″

Voici ce que ça donne une fois terminé.

Arrivée eau chaude échangeur ballon après montage

Départ eau froide échangeur ballon

Le départ d’eau chaude dans l’échangeur se fait par le bas. Au niveau des raccords, je veux passer d’un filetage femelle 3/4″en acier sur le ballon à un diamètre de 1’’ en inox annelé. Ici je prévois seulement une vanne d’arrêt et un raccord diélectrique.   

Mon départ eau froide est donc composé de la manière suivante :

  • 1 mamelon en fonte noir – 3/4″
  • 1 raccord diélectrique M/F en laiton et acier – 3/4″
  • 1 coude à 90° F/M en laiton – 3/4″
  • 1 vanne d’arrêt F/M en laiton – 3/4″
  • 1 manchon double en laiton – 1″ x 3/4″
  • 1 nipple double à bords larges M/M en laiton – 1″

Voici ce que ça donne une fois terminé.

Départ eau froide échangeur ballon après montage

Raccordement

Au niveau des 2 échangeurs tout est prêt donc il ne reste plus qu’à faire la liaison entre les deux avec les canalisations en inox annelé de DN20.

J’ai commencé par ajuster la longueur de mes canalisations. Le tube en inox annelé se coupe facilement à la scie à métaux. Ensuite j’ai rajouté les écrous à chapeau qui permettront de visser le tuyau d’inox annelé sur les filetages en 1″ de mes différentes arrivées et départs. C’est une des étapes délicates car il faut bien la réaliser pour éviter les fuites. J’ai suivi le tuto suivant pour réaliser cette étape :

Vidéo sur comment faire le bord rabattu + détail sur les joint.

Je les ai ensuite mis en position. L’objectif est que la pente soit constante entre l’échangeur du poêle (en bas) et l’échangeur du ballon (en haut) pour que le thermosiphon se fasse bien. Voilà un aperçu de ce que ça donne.

J’ai terminé par raccorder les tuyaux sur mes départs et arrivées en vissant l’écrou libre sur le filetage à bord large. On voit sur les photos précédentes le raccordement de l’inox annelé sur les arrivées et les départs.

Vase ouvert

On est presque arrivé au bout, il ne me restait plus qu’à installer le vase ouvert qui évitera les surpressions, permettra la dilatation de l’eau et permettra l’évacuation des bulles d’air. J’ai utilisé la même idée que David Mercereau et je suis parti sur un simple Ecocup de 50cl pour constituer mon vase ouvert.

Au niveau des raccords, je voulais passer d’un filetage femelle en 1″ sur mon Té vers un filetage femelle en 3/4″, avec une vanne d’arrêt entre les 2.

 Mon raccord est donc composé de la manière suivante :

  • 1 nipple double réduit en laiton – 1″ x 3/4″
  • 1 vanne d’arrêt F/M en laiton avec robinet papillon – 3/4″
  • 1 manchon en laiton – 3/4″
  • 1 traversée de cuve en laiton  – 3/4″

Voilà à quoi ressemblent l’écocup et la traversée de paroi en Laiton avant montage :

Vase ouvert avant montage

Et voici le montage final :

Vase ouvert après montage

Pas de difficulté particulière ici. On peut passer à la suite.

Étape 5 : Remplissage

Ultime étape, le remplissage. Maintenant que tout est raccordé, il n’y pas plus qu’à remplir le circuit avec de l’eau pour s’assurer qu’il n’y a pas de fuite et tester le poêle bouilleur.

Mon voisin François dEclowtech m’a filé un gros coup de main à cette étape en me prêtant sa pompe de remplissage qu’il utilise habituellement pour les installations solaires. Ça ressemble à ça :

Pompe de remplissage

L’objectif est de remplir le circuit d’eau (pas de risque de gel ici) en évitant toute les bulles d’air. C’est là que la vanne de remplissage prend toute son utilité puisqu’elle permet de faire rentrer l’eau d’un côté et de faire sortir l’air de l’autre, jusqu’à ce que tout le circuit soit remplis d’eau.

Voilà ce que ça donne avec la pompe branché :

Pompe branchée sur la vanne de remplissage

C’est François qui a assuré la manipulation des vannes pour éviter les bulles d’air. L’opération aura duré une quinzaine de minutes environ.

François en pleine action

Une fois que c’est plein, il suffit de fermer les vannes au niveau de la vanne de remplissage.

C’est maintenant prêt pour passer à la phase de test. A l’heure où j’écris cet article, l’hiver est terminé depuis longtemps. J’ai tout juste eu le temps de tester sur 2-3 petites flambées et le thermosiphon fonctionnait. J’attends l’hiver prochain avec impatience pour tester en conditions réelles avec de belles flambées et voir quelle quantité de chaleur j’arrive à récupérer dans cette configuration. 

A bientôt !


Pour en savoir plus sur le Minimasse :

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