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Le plancher chauffant par circulation d’air, utilisé largement par les Romains et presque oublié de nos jours, devient la meilleure solution de chauffage, grâce à la mise à jour faite par Jesús Castellanos (appelée Hypocauste XXI pour rappeler qu’il s’agit de la version du 21ème siècle).

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5 ter rue Jules Ferry
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Hypocauste de 110 m² - poêle à bois

2004 : réalisation d’un hypocauste de 110 m² avec poêle à bois comme source de chaleur et possibilité de disposer d’une deuxième source de chaleur en parallèle

Poêle à bois. La chaleur est récupérée sur le conduit des fumées.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Entrée et intérieur de l'hypocauste

 

 


 

 

 

 

 

Exemple de plan de masse d’un l’hypocauste avec sens de circulation. On peut apprécier la disposition d’une entrée/sortie d’air  dans le garage. Elle n’est pas utilisée aujourd’hui mais laisse la possibilité d’installer dans le futur une entrée/sortie d’air chaud en provenance de panneaux solaires, mur trombe ou autres.

 

Schéma général de l’installation

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schéma de l’échangeur fumée/air

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Disposition de l’entrée et sortie d’air chaud et ventilateur

 

 

 

17 comments to Hypocauste de 110 m² – poêle à bois

  • Charles Erhart

    Bonjour,

    je me lance dans la rénovation (je devrai dire reconstruction) d’une grange en ruine à 1250 m d’altitude.
    Le volume de la maison est important du fait d’une mezzanine.

    Nous visons une construction qui tendrait vers la norme passive (sans savoir si c’est atteignable), et le principe fondamental est de ne pas dépendre d’une source d’énergie que je ne maîtrise pas (par ex l’électricité, une coupure à notre altitude serait « fort inconfortable »).

    D’où les questions suivantes :
    - ce système permet-il d’éviter une VMC double flux ? (gros énergivore, prix élevé et dépendance à l’électricité).
    - existe-t-il un moyen d’éviter le ventilateur (en faisant passer le tube d’évacuation de la cheminée dans le plancher et en utilisant le pouvoir d’aspiration de la cheminée) ?
    - avez-vous essayé de coupler ce système avec des panneaux solaire air (pour stocker de la chaleur les jours chauds en hiver) ?

    Je vous remercie par avance pour vos éléments de réponse.

    Bien cordialement,
    Charles

    • Bonjour
      Merci pour votre intérêt.
      Je trouve votre projet très intéressant et il s’inscrit dans les démarches qui me tiennent à cœur.
      En ce qui concerne vos questions je vous donne quelques précisions d’après mon expérience :
      - L’hypocauste, en principe, est un système de diffusion de la chaleur (Il s’agit d’un plancher chauffant très performant avec beaucoup d’atouts et indépendant de la source de chaleur que l’on choisit) et n’intervient pas dans la ventilation de la maison. La VMC et l’hypocauste ont des objectifs différents : la VMC vise à ventiler la maison et l’hypocauste a emmagasiner la chaleur et la diffuser. Ceci dit, il y aurait un moyen d’adapter l’hypocauste pour éviter le besoin de l’utilisation de la VMC pendant la période d’utilisation de l’hypocauste. Dans ma dernière réalisation j’ai prévu cette option.
      - Les romains faisaient passer la fumée à travers l’hypocauste ce qui comporte plusieurs désavantages : impossibilité de ramonage, risque de fuites de monoxyde de carbone a travers le plancher. Ces raisons m’ont fait proposer seulement des hypocaustes chauffes avec de l’air chaud et pas de fumée à l’intérieur. L’aspiration due au tirage de la cheminée est très faible pour faire circuler suffisamment d’air chaud par l´hypocauste. Le ventilateur est donc recommandé. Nous avons déjà vécu des coupures d’électricité mais la nature de l’hypocauste, grâce a son énorme inertie, permet de garder le plancher chaud plus de 48 heures après un arrêt total du ventilateur et en plus la cheminé continue à irradier de la chaleur. Dans ces conditions, les désagréments causés par une coupure d’électricité seront faibles.
      -Le solaire et l’hypocauste sont une combinaison parfaite : Le solaire fournit de l’énergie de manière aléatoire, ce qui est compensé par l’inertie de l’hypocauste, capable d’emmagasiner l’énergie et de la diffuser pendant de longues périodes sans soleil. Je suis actuellement en train de construire un hypocauste qui intègre ce système.
      J’espère avoir répondu de manière satisfaisante à vos questions. Si vous avez d’autres questions n’hésitez pas à me les communiquer soit à travers mon site soit directement à mon adresse mail : castellanosortega[arobase]yahoo[point]fr
      Je vous souhaite de très chaleureux hivers.
      Cordialement,
      Jesús Castellanos

  • vincent

    Bonjour

    Je suis en phase de réalisation de plans d’un poêle de masse suivant les « standards » scandinaves, mais, je ne souhaite pas créer un banc chauffant. A la place, j’aurais aimé réaliser un plancher chauffant utilisant les fumées de mon PDM. Je sais qu’il va falloir que je prévoie quelque chose pour pouvoir ramoner et nettoyer l’hypocauste. Mais j’aimerai utiliser ce système sur une petite surface de plancher qui représente mon coin feu qui est en contre bas par rapport au plancher du salon.
    J’ai une différence de hauteur de 87cm entre le plancher fini du salon et la dalle brute en béton du coin feu. Celui-ci ne fait que 3m x 2m. Donc tout petit hypocauste.
    Mon idée serait de mettre sur la dalle en hourdi béton une voir deux couches de pierre béton cellulaire (épaisseur 6 ou 7cm) pour isoler la dalle et éviter que les calories ne partent vers le sous sol.
    Puis de monter des circuits avec chicanes entre les sorties basses des fumées de mon PDM et l’entrée basse de mon conduit d’évacuation des fumées. Longeur de chaque galerie limité à 6m pour ne pas créer de perte de charge trop importante incompatible avec le tirage naturel d’un conduit de cheminé de 12M de hauteur entre la sole du foyer et la sortie en toiture.
    J’ai plusieurs questions :
    Est-ce que des températures de fumées de plus de 200°C en entrée de l’hypocauste sont tolérés par ce système ?
    Si oui, est ce que les « galeries » sont à section variable pour tenir compte de la diminution des températures du fluide en fonction de la distance du lieu de production de la chaleur ?
    Quelle est la température maximum de votre source d’air chaud ?
    Je suppose que l’épaisseur de la dalle au dessus de la galerie sera fonction de la température de l’air chaud ? Quels sont les matériaux utilisés ? Je vois de la brique alvéolée pour faire les parties verticales des galeries mais quid de la dalle au dessus ? Est-ce qu’un simple béton avec un espace de dilatation en périphérie pourrait être compatible avec les fumées chaudes ?
    Avez-vous des données sur les matériaux utilisés à l’époque romaine et surtout les épaisseurs des dalles de cette époque ?
    Est il préférable de faire des sections très grandes, ce qui fait que le fluide se déplace lentement dans l’hypocauste ou est il préférable de rester sur des sections identiques à la section du conduit de fumée (20cm x20cm en interne)pour ne pas trop ralentir les gas.
    Je sais qu’il y a un risque de CO qui s’échappera d’une installation non étanche. Mais d’une part ma surface est très petite, d’autre part j’envisage de m’équiper d’un détecteur de CO certainement fort utile lorsqu’on se chauffe au bois.
    Merci d’avoir pris le temps de me lire et merci pour vos réponses et pistes de réflexions
    Cordialement
    Vincent

    • Jesús

      En principe la PDM est destinée à accumuler la plupart des calories de la combustion. Il n’en restera donc pas beaucoup pour l’hypocauste. C’est la raison pour laquelle j’utilise des cheminées ou des poêles standards.
      Il vaut mieux élargir au maximum la section de passage des fumées dans votre hypocauste parce que vous risquez d’affaiblir le tirage ou d’être obligé d’installer un extracteur à la sortie de la toiture pour assister le tirage. Une fois que le feu est en route il n’y aura pas de problème, mais vous aurez probablement du mal au moment de l’allumage du feu si la fumée est contrainte à suivre l’intégralité du parcours.

      Les températures a 200ºC ne posent pas de problèmes mais il faut avoir une chape épaisse sur le labyrinthe. Les romains avaient entre 20 et 30 cm d’épaisseur mais ils avaient le feu en direct dans certains endroits alors que vous n’aurez que la fumée.
      Le problème du ramonage est l’une des raisons pour lesquelles je n’utilise que de l’air chaud. Si la section de passage d’air est grande, il n’y a pas besoin de ramoner l’hypocauste mais il faudra laisser une trappe d’accès en bas de la verticale du conduit de la cheminée pour pouvoir nettoyer tout ce qui tombe lors du ramonage du conduit.

      Concernant les galeries, il vaut mieux une section très large et en continu. Inutile donc de varier les sections.

      Ma source de chaleur actuelle atteint 80° à 90°C. La température de surface du sol ne dépasse jamais 24°C, avec une chape de 4 cm et un carrelage en terre cuite de 2 cm d’épaisseur. Pour vous, la chape devrait avoir autour de 8 a 10 cm d’épaisseur.
      Les matériaux utilisés sont des briques, une chape en mortier bâtard (multibat ou baticem) ou de la chaux et du sable. La chape est effectivement désolidarisée des murs dans tout le périmètre pour permettre la dilatation.
      Les matériaux utilisés par les Romains étaient : briques massives plates ; chaux ; sable ; argile mélangé avec paille et chaux (pour faire la chape) ; carrelage en terre cuite.

      Cordialement

  • vincent

    Bonsoir

    Je viens de terminer mon PDM avec Hypocauste. J’en suis à mon 4 ième feu. J’ai suivi vos recommandations. Heureusement je n’ai pas de problème de tirage ni au démarrage ni pendant le feu. Vous aviez raison, il ne reste rien à récupérer sur les fumées à la sortie du PDM. Les mesures faites sur les températures des fumées à la sortie de l’hypocauste me donne 40°C. Oui seulement 40°C avant d’entrer dans le conduit de fumées.
    Jusqu’à maintenant les fumées ne suivent que le circuit du by pass. Je n’envisageais de passer sur l’hypocauste qu’à partir du moment ou les fumées atteindront au minimum 150°C à la sortie du by-pass. Pour l’instant, j’en suis loin. Bon mes feux ne sont que de 4 à 5 kg de bois. Peut être que le jour au j’oserai y mettre 35kg de bois arriverai je à passer les fumées par l’hypocauste.

    En tous les cas, merci pour votre site qui est super instructif.

    Cordialement

    Vincent

  • asas18

    Bonjour,
    J’ai installé un récupérateur d’air chaud pour chauffer l’étage de ma maison (l’insert est en bas, bien sûr). Pensez-vous que je puisse récupérer l’air chaud qui sort d’une des bouches (en haut) pour le diriger dans un système hypocauste que je construirais sur le plancher de l’étage? Il faudrait que je trouve comment bien isoler le plancher du premier étage par en dessous, pour que la chaleur de l’hypocauste se diffuse vers le haut.
    Merci beaucoup de votre attention.
    Merci pour votre site.
    as

  • vincent

    Bonjour

    Je reviens sur mon PDM/hypocauste. Depuis mon dernier mail, j’ai réalisé plusieurs feux qui semblent avoir asséchés l’ensemble de la construction et maintenant j’atteins des températures de 75°C avant de rejeter les fumées vers le conduit de fumée. Ca me semble parfait comme cela.

    La température du carrelage sur l’hypocauste est assez homogène et elle est voisine de 28°C. Ca marche superbement bien.

    J’ai réalisé des piquages sur l’hypocauste : un avant l’entrée dans l’hypocauste et un autre à la sortie de l’hypocauste.
    J’ai installé un tube U de mesure de perte de charge. Je n’arrive pas à mesurer cette perte de charge qui est inférieure à 1mmCE.
    Superbe ! Enfin ça marche même derrière un PDM. Vu cette faible perte de charge, il me semble qu’il reste pas mal de réserve et que j’aurai pu allonger le circuit des fumées.

    Je vais essayer de réaliser un autre projet avec PDM associé à un mur chauffant. Une sorte d’hypocauste verticale. Cela permettra de faciliter la pose de trappes de visites.

    A plus

    Vincent

  • Bonjour,

    Je saisis la balle au bond Vincent, car j’ai pour projet d’auto-construire un pdm (plan diffusé librement par l’asso oxalis).

    Est-il possible de d’extraire la chaleur d’un banc chauffant (2ml) pour l’envoyer dans une pièce annexe, comme on peut le faire avec un insert (syst d’extrateur-gaine-ventilo)? (le banc est tubé pour éviter d’avoir des fuées qui de propagent)

    mon adresse au cas ou: xdsolea (arobase) gmail.com

  • Julien

    Bonjour,

    Je trouve ce site au détour d’une recherche sur les poêles. Je lis vos idées concernant l’hypocauste que je ne connaissais pas. Étant sapeur-pompier, ma première réaction est de me sentir très mal à l’aise vis-à-vs de ce système. Prenez bien conscience d’une chose : quand vous regardez une flamme, ce n’est pas le matériau lui-même qui brûle mais le gaz de pyrolyse qui se dégage du matériau sous l’effet de la chaleur. Les gaz de pyrolyse ne sont jamais complètement brûlés (même lorsque, rarement, vous voyez une flamme bleue, il reste des imbrûlés). Ces gaz se retrouvent dans la fumée avec d’autres composés hautement inflammables.

    Autrement dit, vous faites circuler des matières hautement inflammables sous vos pièces de vie, derrière des cloisons etc.
    Ces gaz ne demandent qu’une chose pour s’enflammer : une énergie d’activation (potentiellement les flammes de votre foyer, voire la chaleur des fumées, qui sont connues pour propager les incendies très loin du foyer initial, parfois par le biais des gaines électriques par exemple) et du comburant (air ambiant). Avec le temps, si une fissure se produit, si vous avez mal bâti votre circuit, si une inversion du tirage se produit, ces trois éléments (combustible, comburant, énergie d’activation) peuvent former le mélange nécessaire à un gros incendie. Tout ceci sans compter l’accumulation des suies qui peuvent brûler et entrainer une réaction en chaine.

    Je ne dis pas qu’il ne faut pas tenter ce système, mais être bien conscient de ce que vous faites. Pour en savoir plus et adapter vos techniques de construction en fonction des risques, faites des recherches avec les mots clef « smoke explosion » « gaz de pyrolyse »…

    Cordialement

    • Jesús

      Bonjour Julien,

      Je trouve votre commentaire très intéressant. En effet, dans l’hypocauste original développé par les Grecs et ultérieurement par les Romains, c’est de la fumée qu’on faisait circuler dans le labyrinthe.

      Quand je me suis posé la question d’actualiser ce système j’ai vu aussi le risque de faire circuler les fumés dans des circuits qui ne sont pas accessibles, et directement sous le sol.

      C’est pour cette raison que j’ai réalisé l’hypocauste XXI qui est une adaptation de l’ancien, mais, dans mon système, c’est uniquement de l’air chaud que l’on fait circuler. Cela permet d’utiliser également l’air chauffé dans des panneaux solaires thermiques à air, qui interviennent comme complément d’autres sources de chaleur.

      Quand la source de chaleur est une cheminée on utilise l’air chaud de la hotte, pas les fumées, lesquelles suivent leur chemin et sont évacuées.

      Cordialement,

      Jesús Castellanos

  • Faucompré

    Je ne prend pas les gaz de pyrolyse comme étant un problème, c’est plutôt une partie très importante pour avoir le chauffage parfais !
    Je vous conseille d’aller sur des système avec double combustion rocket stove par exemple
    Après faite attention car « rocket stove » sur internet on a de tous et parfois n’importe quoi

    Revenons a ces fameux gaz, pour les brûler il faut avoir une t° de foyer au moins égale à 573°
    avoir une arrivée d’air en général après la première combustion et que cet air soit le plus chaud possible afin de ne pas refroidir ces gaz.

    Dans le système de chauffage sur lequel je travail pour ma maison, je compte utilisé se procédé, mais je ne vais pas utilisé les fumer et je ne vais pas chauffer l’air, je vais utilisé un réseau qui sera alimenter par de l’eau chauffer en direct.
    Ça ne sera qu’un chauffage d’appoint avec double utilité, car je pourrais aussi chauffer seulement de l’eau sanitaire et la partie échangeur sera amovible

    Le chauffage principal sera le soleil, plusieurs m² de vitrage pleins sud et une masse thermique surdimensionné

  • FOUGERE Marc

    Bonjour ,
    j apprécie enormement le concept et j aimerai vous soumettre notre projet .
    Votre avis nous sera d une aide precisieuse . merci
    le but etant de realisé un hypocauste solaire et poele de 48m2
    je ne dispose que de 28cm
    ,mon panneau ne peut pas etre en toiture mais sur un pignon avec un panneau triangulaire sud/ouest avec la pente de la rue l ensoleillement en hivers est permanent du lever au coucher du soleil surface environ 20m2 disponible.
    Mon mini poele est de 4,5kW maxi je n ai pas de probleme de charge il ne pese que 50Kg.
    j ai besoin de conseil sur certain point , ca vous dit ?

  • vincent sch

    Bonjour à tous

    Pour répondre à Julien. Effectivement, il m’est arrivé deux fois d’avoir des explosions de fumées sur mon ensemble PDM /hypocauste. A chaque fois c’est du à des erreurs humaines d’utilisations. La dernière fois, c’était une recharge trop top de mon PDM alors qu’il restait des traces de braises. J’avais fermé complètement les entrées d’air. Par contre, je ne ferme jamais complètement les clapets d’évacuation des fumées.
    Après plusieurs heures, j’ai vu des fumées s’accumuler dans le PDM. J’ai alors ouvert en grand les entrées d’air et mis en route les ventilateurs de mise en surpression des entrées d’air. Cela a eu comme effet de faire plusieurs embrassements à environ 40cm au dessus du tas de bois. Plusieurs wouufffff a environ 15 à 20 secondes d’interval et enfin le tas de bois s’est embrasé. Cela me servira de leçon: ne recharger le PDM que 12 heures après la fin du feu précédent.

    Mes fumées sortent maintenant à 72°C de l’hypocauste, cela fait une chaleur très homogène au sol d’environ 30°C qui est très agréable. Je ne pensais pas que la chaleur se diffuserai de façon aussi homogène sur la dalle béton qui recouvre complètement l’hypocauste.
    Prochainement, je vais réaliser une inspection « endoscopique » de l’hypocauste pour évaluer l’encrassement par les fumées après 2 années d’utilisation avec 95% de résineux.

    Cordialement

    Vincent

  • Julien GUILLEMOT

    Bonjour
    Comment appréhendez-vous les problèmes liés au radon?
    Si par exemple le film d’étanchéité se perce et que le gaz se mêle à l’air chaud, est-ce qu’il faut une vitesse de circulation adaptée pour pouvoir l’évacuer?
    Merci

  • Sandrine Lefort

    Bonjour,
    Cela tombe bien que je lise les commentaires : justement j’allais poser la question du radon, mon habitation étant dans une zone à risque (on installe une vmi plutôt qu’une vmc): cet hypocauste moderne est-il utilisable dans notre région de Bretagne !?
    Merci pour votre réponse.
    Sandrine

  • JLB29P

    Bonjour,
    en réponse à Julien GUILLEMOT et Sandrine Lefort
    Je ne suis pas compétent en matière d’hypocauste; mais j’ai installé, dans mon ancienne maison du Finistère, un plancher chauffant à eau alimenté par une PAC air-eau.
    Au moment de cette installation, le bureau d’étude qui devait le calculer avait des délais incompatibles avec le chantier, aussi ai-je déterminé le tracé sans aucune expérience préalable.
    Curieusement, et par comparaison avec les radiateurs installés par un chauffagiste, c’est « mon » plancher qui donne le plus de satisfaction. Cela pour décomplexer les amateurs !
    J’ai fais un dosage du radon chez-moi et chez un voisin qui a fait réaliser une installation comparable: concentration en radon: 4 fois plus importante chez lui (sols granite et sable)!
    Il faut peu de chose pour que le radon migre du sous sol vers un endroit plutôt que vers un autre. Dans notre cas, chauffage basse température (moins de 35° max) le film d’étanchéité devrait résister pas mal d’années.
    Par contre, avec un hypocauste, ce film vieillira beaucoup plus vite s’il est soumis à des températures nettement plus élevées !
    Une solution: lorsque l’hypocauste n’est pas en phase chauffage, assurer une ventilation (naturelle ou forcée) ! Il se comportera comme un vide sanitaire et évacura le radon.

  • Jeanny

    Bonjour,
    Je me pose la question comment faire une piscine de type couloir de nage chauffée par hypocauste? C’est le poids, fondations, etc qui me préoccupent.Est-ce que quelqu’un aurait vu ou eu des plans, des conseils ?
    Merci d’avance
    Jeanny

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