CHEMINÉES

Avant de parler des dispositions diverses que l’on donne aujourd’hui aux cheminées, il importe d'entrer dans quelques considérations préliminaires pour faire comprendre ce que l’on doit entendre par le tirage du tuyau d’une cheminée.

Toute substance soumise à l’action de la chaleur, se dilate, et les gaz sont de tous les corps ceux dont la dilatation est la plus considérable : un gaz est donc d'autant plus léger qu'il est plus chaud. La colonne d'air chaud que contient une cheminée, étant plus légère que la même colonne d’air froid prise parallèlément en dehors de la cheminée, l'air chaud tend à s’élever dans le tuyau de conduite. Mais il ne peut s’échapper au dehors sans être remplacé, dans le tuyau de la cheminée, par une même‘

quantité d’air froid, lequel, s’'échauffant à son tour, s’élèvera de même dans la cheminée, et ainsi de suite. Un courant d’air continuel traversera ainsi le foyer. L’afflux de l’air froid est donc ce qui alimente le feu d’une cheminée. On appelle tirage ce phénomène d'échange qui s'établit entre l’air chaud de l’intérieur du tuyau et l’air froid pris à l’intérieur de la pièce. L'activité du tirage dépend de deux éléments : de la tempé- ture de la colonne gazeuse qui monte, et de la hauteur de cette colonne. C’est dans le but de déterminer un tirage extrêmement puissant, en augmentant de beaucoup la hauteur de la colonne d'air chaud, que l’on surmonte les foyers des usines de ces immenses tuyaux qui atteignent à des hauteurs extraordinaires. Il faut ajouter cet autre principe, que la vitesse du courant d’air chaud est d'autant plus grande que l’ouverture du foyer est plus petite. En effct, si la colonne d’air qui doit traverser le loyer y arrive par une large ouverture, elle ne se met pas en contact avec tout le combustible, une partie de l’air passe par-dessus le bois ou le charbon, sans le faire profiter de son oxygène; si, au contraire, le passage de l’air est rétréci, toute la masse d’air est forcée de venir traverser le combustible en ignition : elle s’y échauffe par le contact de ce combustible, et par sa température plus élevée, elle provoque un tirage plus actif. Ce dernier principe explique le mécanisme de ces tabliers mobiles, sur lesquels nous reviendrons plus loin, et qui ont pour résultat d’activer momentanément le tirage des cheminées, pour rallumer un feu languissant, ou commencer l'allumage. Le chaufjage par les cheminées, considéré au point de vue scientifique, consiste à brûler le combustible dans un foyer ouvert, et à laisser perdre au dehors, par le tuyau, les produits gazeux de la combustion. Ce mode de chauffage est agréable, parce qu’il permet de voir le feu, de se chauffer les pieds, et de tenir le haut du corps à une moindre température; il est encore salubre, car il détermine un renouvellement continu de l'air dans la salle échauffée. Cependant, il a un très-grave inconvénient, c’est d’être le plus dispendieux de tous les moyens de chauffage. On a calculé qu'avec les cheminées du bon vieux temps, celles qui pouvaient abriter toute une famille sous leur respectable manteau, et recevoir quatre ramoneurs de front dans leur

tuyau, plus respectable encore, on ne retirait qu’un et demi à deux pour cent du calorique développé par la combustion du bois. Ce système élémentaire de chauffage a été un peu amélioré de nos jours : les cheminées actuelles nous font jouir du dixième de la chaleur produite dans le foyer ; tout le reste du calorique dégagé par la combustion du bois ou du charbon dans nos cheminées, est perdu : il s'envole par les toits, emporté avec l’air chaud et la fumée que le tuyau rejette hors de la maison. On consomme annuellement en France pour 150 millions environ de combustible, dans nos cheminées, et l’on ne profite guère que de la chaleur produite par 15 millions de combustible. Ce résultat déplorable s’expliquera sans peine pour nos lecteurs, s'ils veulent bien réfléchir aux dispositions essentielles d’une cheminée.

Le foyer est placé contre une des parois de l’appartement; cette disposition fait perdre une grande partie de la chaleur du combustible en ignition, puisque, dans les cheminées, le rayonnement calorifique du combustible est seul mis à profit ; or, il n’y aici que la partie antérieure du foyer qui rayonne; celle qui est placée au fond du foyer ne donne aucun rayonnement dans la pièce. Une autre condition vicieuse, inhérente à la cheminée, c'est le tuyau. Cette énorme conduite, destinée à livrer passage aux produits de la combustion, emporte constamment l’air à mesure qu'il s’échauffe dans le foyer. M. Péclet, à qui l’on doit un traité remarquable sur la chaleur, a dit : « Les architectes comprennent si mal les principes de l'application du calorique, que la place la plus chaude d’une maison se trouve sur les toits. » Cette spirituelle boutade est parfaitement fondée. Conservé dans l’appartement, l'air chaud, qui s’échappe au-dehors par le tuyau de la cheminée, en élèverait la température; mais il est remplacé par l’air froid de l’intérieur, qui, se glissant par le dessous des portes et des jointures, vient, au grand détriment de l'effet calorifique, incessamment remplir ce tonneau des Dansïdes, incessamment vidé. C’est pour cela que quand on se chauffe devant une cheminée, on a d’ordinaire les jambes rôties et le dos glacé; pendant que le foyer brüle les tibias, l’air, venant de l'extérieur, refroidit la partie supérieure du corps.

On voit, en résumé, que la seule cause d’échauffement de l'air par les cheminées, c’est le rayonnement du combustible qui élève la température de l’air placé à peu de distance du foyer.

Les constructeurs ont cherché à diminuer autant que possible les défauts que nous venons de signaler dans les cheminées ; et, s'ils n’ont pas rendu ce mode de chauffage économique, ce qui était impossible, ils ont au moins diminué autant qu’il était permis les pertes de chaleur. |

C'est le physicien Rumfort qui, au commencement de notre siècle , apporta à l’ancienne cheminée les plus heureux perfectionnements qu’elle ait reçus. 1° Disposer le foyer de manière à renvoyer dans la salle la plus grande quantité possible de chaleur rayonnante ; 2° réduire au minimum la quantité d’air appelée par la cheminée pour une quantité déterminée de combustible ; 3° fournir à la cheminée, au lieu d'air froid, de l’air préalablement chauffé ; 4° utiliser pour chauffer la salle, une. partie de la chaleur emportée par les gaz provenant de la combustion, telles sont les conditions que l’on a su remplir pour améliorer le système des anciennes cheminées.

La première indication a été remplie, sur les conseils de Rumfort, en plaçant le feu très-en avant, afin de diminuer la profondeur du foyer et d’augmenter l’étendue de la surface rayonnante. En inclinant au dehors, évasant les deux parois et les construisant avec des matériaux doués d’un grand pouvoir réfléchissant, comme la faïence ou le laiton poli, on a encore rempli l'indication relative au rayonnement.

Quant au second point, on a, d’après les indications de Rumfort, rétréci la partie inférieure du tuyau de cheminée, pour Y placer un registre, lequel, manié au moyen d’une tringle, permet de régler le passage des gaz suivant la quantité de combustible brûlé, et même d’en interrompre complétement l'issue. On peut fermer ce registre, après que le feu est éteint, pour empêcher le refroidissement de la salle.

Les deux dernières conditions ont été remplies en profitant de l’air chaud et de la fumée qui se dégagent du foyer pour chauffer de l’air frais et pur, pris à l'extérieur, avant de l’introduire dans-la pièce et dans la cheminée qu’il doit alimenter.

C’est par l’application de ces quatre principes que l’on a donné aux cheminées modernes des dispositions spéciales, auxquelles le nom de l'inventeur est resté attaché et que nous allons décrire rapidement.

La cheminée de Rumfort que l’on voit représentée sur la figure 146 est surtout caractérisée par son foyer placé très-en avant. La figure 147, fait voir les deux coupes intérieur et transversale de cette cheminée si en usage aujourd’hui.

LA cheminée de Rumfort est fermée au moyen d’un tablier

Fig. 146. Cheminée de Rumfort.

mobile. Ce tablier est composé de deux plaques métalliques, se recouvrant l’une l’autre, et à l’aide desquelles on peut régler

Fig. 147. Coupes de la cheminée de Rumfort.

à volonté l'introduction de l’air dans le foyer, et activer quand on le veut, le tirage.

Comme on le voit sur les figures 148 et 149, qui montrent le mode d'établissement et le jeu du tablier mobile, la plaque

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