DANS LES SYSTÈMES D’APPEL
par en bas.
à niveau.
par en haut.
Rez de-chaussée
1er Étage
2e Étage
Ce tableau montre que des trois systèmes d’appel que nous venons de comparer dans des hypothèses et avec des données numériques identiques, très-voisines des circonstances qui peuvent se présenter dans la pratique, celui où réchauffement de l’air appelé aurait lieu au niveau de chaque étage, ferait, pour une même dépense de chaleur, acquérir à l’air une vitesse un peu supérieure pour le rez-de-chaussée, à peu près la même pour le premier étage et un peu inférieure pour le second éfage, à celle que produirait l’appel par en bas. Quant au système d’appel par en haut, ou par un appareil de chauffage placé au-dessus des étages à ventiler, il ne détermine que des vitesses un peu inférieures , dans tous les cas, à celles que produisent les deux autres systèmes.
Le système d’appel déterminé par des appareils de chauffage placés au niveau du sol des étages à ventiler paraît donc être le plus avantageux des trois systèmes que nous venons de comparer. Sa supériorité et celle du système d’appel par en bas sur le système d’appel par en haut tiennent uniquement d’ailleurs à ce que, dans les deux premiers systèmes, la hauteur des cheminées d’évacuation permet de mieux profiter de la légèreté spécifique que la chaleur a communiquée à l’air. Mais il ne faut pas oublier que les parois de la cheminée refroidissant l’air qui la parcourt, la vitesse pourrait être diminuée pour cette cause et l’avantage de ces dispositifs atténué.
Quoi qu’il en soit, il me paraît évidemment résulter de VENT. I. 15
cette discussion qu’il y a lieu de préférer le système d’appel par des appareils de chauffage placés au niveau du sol de chaque étage aux deux autres. Son installation ne présente pas de difficultés, et il est permis de penser qu’il serait à‘la fois plus économique au point de vue de la dépense journalière, plus régulier et plus stable dans ses effets que le troisième, par suite de la plus grande hauteur des cheminées où circulerait l’air dilaté.
150. De Vappel de Vair extérieur par des appareils de chauffage à Veau chaude ou à la vapeur. — Considérons une salle
d’hôpital, dans laquelle on fait affluer de l’air à une température t2 et à une densité d2 par un poêle à eau chaude ou à vapeur de hauteur h2\ t\ d! et h’ étant la température, la densité et la hauteur correspondantes de la salle ; T, D la température et la densité de l’air extérieur.
En supposant que l’air delà salle s’échappe d’une manière quelconque et reste à la densité d', la hauteur de pression pour l’introduction sera h ' et la pression motrice à l’orifice d’entrée de dehors en dedans sera D h' par unité de surface.
La pression résistante sera au débouché du poêle d ' ( h ’ — h.f) et à l’entrée de l’air dans le poêle d2h2.
La différence ou résultante sera
D h1 —d' (h! — h2) — d2h2 = (D — d!) K + (, d ' — d») K par unité de surface.
Si nous nommons U2 la vitesse de passage de l’air à travers le poêle et A2 l’aire de section totale des passages, le travail moteur sera par seconde
j (D — d') h' + {d' — dt) Jh j A2Ua.
Eli désignant par A3 l’aire de section des deux conduits d’arrivée de l’air situés à droite et à gauche des poêles et par U3 la vitesse de l’air dans ces conduits, et en faisant remarquer que le même poids d’air doit passer par toutes les sections, nous aurons les relations :
DA3Us — d2A2U2 ,
d’où üs=^Ua.
da3
Enfin, en appelant :
L la longueur développée et totale des conduits qui des deux côtés du bâtiment amènent l’air au poêle,
L' la longueur des tuyaux du poêle
S' le contour de ces tuyaux,
nous verrons d’abord que l’air éprouve à l’entrée de ces conduits une perte de force vive exprimée par
attendu qu’à l’origine il y a un grillage dont faire libre A'3 n’est au plus que 0,75 de celle de la section A3 du conduit. L’on a donc dans ce terme
-rf = 0,75 et m=0,60 A3 étant d’ailleurs pour les deux
conduits égala 0m,ci,16. (Hôpital Lariboisière.)
L’élargissement du conduit au-dessous du poêle présente une section de 0m,80 sur 0m,40 au moins de hauteur, ce qui lui donne une aire 0 = 0m,ti,32 et occasionne une perte de force vive exprimée par
expression dans laquelle -ÿ=0,50.
Au passage de cet élargissement dans les tubes du poêle, il se produit une perte de force vive exprimée par
attendu qu’ici l’orifice d’entrée a la même section que le tuyau. L’on a d’ailleurs
m" = 0,60 et (^-l)*= 0,444.
Le frottement dans les conduits en maçonnerie sous les planchers et dans lesquels la densité de l’air est D, donne lieu à une perte de travail moteur exprimée par
DSLftU33 DSLft fdx A2UAa g ~ g \ DA3 )
toujours par suite de la relation
A3DU3 — A2d2U2.
Le frottement dans les tuyaux du poêle donne aussi lieu à une perte de travail, qui a pour expression
pü23.
D’après cela l’équation du mouvement de l’air introduit par le poêle sera
= 2 j (D — d!)h'-\- {Æ — d,) h2 j A JJ2 2DSLp/dAU,\» 2d,S'L' „ ,
\ DA, / g *■
A LA CIRCULATION DE L’AIR DANS LES CHEMINÉES, ETC. 229 En se rappelant toujours que l’on a
d’où
A2Uo =
Mg
cette équation revient à
2SLp/d2A2V 2S'L'p
*V « 2S'L^1 (D -d')h' + (d'-ds)lh)
D’où l’on tire :
En se rappelant toujours que l’on a les expressions
1+aT’ a~l +ar 2“1 + cit2'
ce qui conduit à la transformation ci-dessus.
loi. Conséquence de cette formule . — Le numérateur de cette formule montre que la vitesse d’écoulement de l’air à travers le poêle croît :
1° Avec la température que cet air acquiert dans le poêle ;
2° Avec la hauteur du poêle.
La première conséquence était évidente d’elle-même, mais comme la*température î2 de l’air que l’on doit faire affluer dans la salle, est limilée et doit à peine atteindre 40 à 45° ; cette condition s’oppose à ce que l’on utilise celte propriété au delà d’une certaine limite, et l’on verra d’ailleurs, par les applications, que, dans les limites et avec les dispositions adoptées par M. L. Duvoir, cette influence est assez faible.
La seconde, permet en employant une température peu élevée d’obtenir une vitesse plus grande, en donnant aux poêles toute la hauteur que comporte l’étage, et en diminuant, si on le juge convenable, leur diamètre extérieur, ce qui peut présenter plusieurs avantages, et entre autres celui de permettre de les placer soit dans l’épaisseur des murs, comme l’a fait habilement M. d’Hamelincourt à l’École polytechnique et dans les bâtiments d’administration du chemin du Nord, ce qui lui a donné la facilité de supprimer toute apparence de poêles dans l’intérieur des salles, soit en saillie le long des trumeaux, en augmentant leur nombre et diminuant leur diamètre.
L’augmentation de la hauteur des poêles présenterait aussi l’avantage subsidiaire d’assurer, en tout temps et même quand on ne chaufferait pas, le mélange de l’air neuf affluent avec l’air des salles, en le portant plus haut pour l’obliger à redescendre vers les orifices d’appel placés à hauteur du plancher et à entraîner ainsi avec lui les portions d’air vicié, qui se seraient élevées vers le plafond.
L’on obtiendrait par là cette circulation, ce mouvement général de l’air qui est la condition d’une bonne ventilation.
En ce qui concerne le dénominateur, les différents termes, qui le composent, ont une assez grande influence sur la ^valeur de la vitesse.
C’est ce qu’une application numérique mettra en évidence.
Si, par exemple, nous supposons d’abord T= — 5° f=15° t2= 30°, ce qui correspond à
d2= lkil,169,
A LA CIRCULATION DE L’AIR DANS LES CHEMINÉES, ETC. 231 nous déduirons de ces données.
1 +aT= 0,982 \-{-at' — 1,055 l+a?2 = 1,110
d’où Ton conclut
tk 1 -j- arT D 1 -|— CLt%
Si l’on a, comme à l’hôpital Lariboisière,
et par suite Aa=0m*^,21 ;
Si de plus,
S — 1 m , 2 0 , L = 1 5m, A3 = 0m'q,16, p = 0,01, S'=4m,99, Lf = lm,3, A2 — 0m,q,21,
comme cela résulte des données locales , Ton aura
et
De sorte qu’en récapitulant tous les termes, le dénomina- . teur, dans le cas actuel, est égal à
Le numérateur, avec les données ci-dessus, a pour facteurs
2 ga
