CALORIFÈRES

Les cheminées et les poêles dont nous venons de parler sont des appareils qui appartiennent à l'économie domestique, et que chacun doit bien connaître, puisqu'on s'en sert à chaque instant. Les autres modes de chauffage que nous avons à étudier, c'est-à-dire les calorifères, ont un autre rôle. Ce ne sont plus des appareils d'économie privée. Destinés au chauffage des grands édifices, des monuments, des églises, des théâtres, des divers lieux de réunion publique, ils ne sont que rarement adaptés au chauffage d'un appartement, ou du moins d'une pièce isolée. C'est une distinction que nous devons établir avant d'entrer dans la description de ce nouveau système de chauffage.

On appelle généralement calorifères les appareil^ destinés à chauffer, avec un seul foyer, plusieurs pièces d'un édifice ou d'une maison.

Il existe trois genres distincts de calorifères :

1° Le calorifère à air chaud, ou calorifère de cave ;

2° Le calorifère à vapeur d'eau;

3° Le calorifère à eau liquide.

CALORIFERE DE CAVE.

Le calorifère de cave est un appareil destiné à échauffer de l'air et à le transmettre ensuite dans les salles qu'il faut maintenir à une température déterminép. Le calorifère n'est point, comme le poêle, placé clans la salle môme qu'il doit échauffer: c'est à distance qu'est établi le foyer. On le place ordinairement dans la cave de la maison, d'où est venu son nom. Bien qu'il n'utilise point la chaleur due au rayonnement du combustible, cet appareil de chauffage est le plus économique que

l'on connaisse.

Il y a deux parties à considérer dans un calorifère de cave : celle qui sert à échauffer de l'air, et celle qui amène cet air échauffé à l'intérieur des pièces de l'appartement, au moyen d'une série de tuyaux.

L'enveloppe extérieure du corps du calorifère proprement dit, c'est-à-dire de l'appareil qui sert à échauffer l'air, est construite en briques épaisses, de manière à laisser perdre le moins de chaleur possible par le rayonnement. Les parois du foyer sont en fonte. Les produits de la combustion de la houille s'échappent au-dessus de la maison, par un tuyau ordinaire de cheminée. Une large prise d'air du dehors vient circuler autour des parois extérieures de ce foyer, et s'échauffe à ce contact, pour ôtre ensuite dirigée dans les pièces à chauffer. Il ne faut pas cependant que le foyer élève la température de ces parois jusqu'au rouge, afin que l'air qui vient les lécher ne soit pas brûlé, comme on dit, c'est-à-dire entièrement privé de son humidité, et imprégné d'une mauvaise odeur qui provient de la décomposition des corpuscules organiques qui flottent toujours dans l'atmosphère.

Ce calorifère doit être installé dans une cave ou dans un lieu quelconque placé plus bas que l'enceinte à échauffer, de telle sorte que la marche de l'air chaud soit toujours ascendante. Les tuyaux de distribution de l'air chaud sont en brique ou en tôle. Leur section est assez considérable. Ils rampent sous le parquet ou dans l'épaisseur des murs ; il faut les isoler de la maçonnerie par des espaces vides, que l'on remplit de plâtre et de substances peu conductrices de la chaleur. Ils s'ouvrent, dans .les pièces à échauffer, par de larges bouches, munies de coulisses, qui peuvent se fermer plus ou moins.

Dans les pièces ainsi chauffées, on doit ménager un appel suffisant pour favoriser l'écoulement constant de l'air chaud à travers la pièce. Cet appel se fait au moyen de vasistas pratiqués à la fenêtre, ou par un peu de feu allumé dans la cheminée de la dernière pièce de l'appartement.

La figure 194 donnera une idée de la disposition d'un calorifère à air chaud.

Le foyer est en B. Il est surmonté d'une cloche de fonte CF, qui est pourvue d'un orifice F et qui s'ouvre par derrière dans un conduit de fonte. La flamme et la fumée qui s'élèvent du foyer s'engagent dans l'orifice F, pour suivre le conduit de fonte placé derrière, et qui ne peut dès lors être représenté sur cette figure. Ce conduit amène le gaz et la fumée dans une large capacité en brique F" F". De là la fumée entre dans le tuyau de la cheminée F* et s'échappe au dehors.

L'air extérieur vient circuler autour du foyer et des tuyaui de fumée CF et F' F", et se dégager en haut par une large ouverture A'.

L'entrée de l'air extérieur destiné à s'échauffer au contact des parois du foyer et de la chambre de fumée se voit en A; cet air circule, comme nous venons de le dire, autour du foyer et des deux capacités de CF et F' F" : chauffé par le contact de

Fig. 104. Calorifère à

cetlc large surface brillante, il s'échappe par le tube A' el se rend dans les pièces où il doit être distribué.

L'intérieur du calorifère est divisé en deux compartime"15 par une cloison verticale M. Le premier compartiment ref ferme !e foyer et la cloche de fonte, le second la chambrtit fumée FF". C'est cette cloison qui force l'air froid arrivant par la prise d'air A à parcourir successivement les deux coin-

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imcnt» ei « s'échauffer a leur cont.nl. L'air ne s'échau] n In tuyau A', qui doit le pwta dans Im appartements,

il parcours d'abord de haut m dm, puis de bas b iir du riens capacités chaudes CP el F'F". lisure 135 représente un calorifère anglais : il consiste n foyer dont la flamme et la fumée entourent quatre rende tuyaux de fonte A.V, dans lesquels passe loir destiné i- rliauffr ; col air cuire es A dam te luyau inférieur al

fit' I9&, Catariftn <le cave «n^lai*.

ri 1res fortement chauffé en a'. La fumée el i<'.-. produits de ttioil du foyer F se dégagent par te luyau de la -'lie- Les calorifères de cave sont des appareils de chauffage e\ueiiieiil arantageui sous le rapport de l'économie. Ils donni jusqu'à 75 peut 100 de la chaleur totale dégagée par le DMKtible. Ils sont, en nuire, hygiéniques, eii raison du îonvcllement constant de l'atmosphère de la pièce, qui se

trouve balayée, sans interruption, par un courant d'air. Un calorifère à air chaud chauffe et ventile tout à la fois, ce qui est un véritable avantage. La ventilation est tout aussi énergique qu'avec une cheminée ; en outre, l'air qui vient balayer l'appartement est chaud, au lieu d'être froid, comme dans le cas des cheminées.

Cependant le calorifère de cave, au point de vue hygiénique,' présente l'inconvénient que Ton reproche, avec juste raison, aux poêles. L'air chaud qui arrive dans les pièces est privé de toute humidité. De là, pour les personnes qui respirent cet air, un sentiment de sécheresse à la gorge et aux lèvres, et quelquefois des maux de tête.

Hàtons-nous de dire que, depuis une dizaine d'années, on a très heureusement obvié à cet inconvénient en disposant autour du foyer un bassin rempli d'eau, qui se renouvelle constamment au moyen d'un réservoir extérieur muni d'un flotteur. L'eau, se vaporisant, se mélange à l'air qui sort du calorifère, et l'air arrive dans les appartements avec la vapeur d'eau nécessaire. Ainsi chargé d'humidité, l'air chaud n'exerce plus aucune influence fâcheuse sur nos organes.

CALORIFÈRES A VAPEUR d'eaU.

Les calorifères à vapeur d'eau sont inférieurs aux calorifère* de cave sous le rapport de l'économie et de la facilité d'établissement. Yoici sur quels principes physiques repose leur construction.

\in se convertissant en vapeur, l'eau liquide absorbe une quantité de chaleur considérable, et réciproquement la vapeur d'eau, quand elle repasse à l'état de liquide, rend libre cette môme quantité de chaleur qu'elle contenait à l'état latent.VM niasse de vapeur d'eau représente donc une masse de chaleur qui peut être aisément portée à distance du foyer, et dont l'effet calorifique se produit dès que cette vapeur vient à se liquéfier. Dans une enceinte à la température de 10°, par exemple, imaginons un récipient dans lequel on fasse arriver do la vapeur d'eau à 100°; cette vapeur, se liquéfiant, laissera dégager sa chaleur latente, et échauffera l'enceinte. Ce dégagement de chaleur sera constant si l'arrivée de la vapeur dan*

le récipient est constante aussi. Tel est le principe du chauffage à la vapeur d'eau.

Ce mode de chauffage exige des appareils assez divers, que nous allons successivement passer en revue : le générateur, les tuyaux de distribution, les récipients où se fait la condensation de la vapeur et qui sont placés dans les pièces à chauffer, enfin les tuyaux à retour de Veau.

Le générateur est une chaudière en tôle ou en cuivre, de môme forme que celle qu'on emploie pour le service des machines à vapeur, et dans laquelle l'eau portée et entretenue à l'ébullition fournit de la vapeur.

Les tuyaux de distribution ne doivent pas être trop larges, pour ne pas faire perdre trop de chaleur : leur diamètre doit néanmoins être suffisant pour que la vapeur y circule aisément et sans que Ton doive augmenter trop la pression. On enveloppe ces tuyaux, de substance peu conductrice, comme du drap ou du foin. Enûn, pour empocher que l'eau résultant de la condensation partielle de la vapeur ne séjourne dans ces tuyaux, on leur donne une certaine pente. Les tuyaux d'un grand diamètre sont en fonte; les plus petits en cuivre ou en fer étiré.

Les récipients placés dans la pièce à chauffer ont le triple objet de condenser intérieurement la vapeur, de transmettre à l'air de la pièce la chaleur dégagée par la liquéfaction de la vapeur, et de faire retourner à la chaudière l'eau provenant de la liquéfaction de la vapeur. Ces récipients sont en fonte, en tôle, ou en cuivre. L'étendue de l'enceinte à échauffer, la température qu'on veut y maintenir, le rayonnement extérieur de l'enceinte, sont les conditions d'après lesquelles on règle les dimensions des récipients. On doit prendre en considération, dans l'application des principes que l'on trouve posés sur ce point dans les traités spéciaux, la nature du métal dont le récipient est formé, comme l'état de sa surface. Les surfaces noircies et dépolies transmettent plus de chaleur que celles qui sont brillantes. L'épaisseur des parois a peu d'influence sur le rayonnement. La forme des récipients varie suivant le lieu où ils sont placés. Dans les ateliers, les bibliothèques, ce sont de simples tuyaux apparents ou cachés le long des murs. Dans une salle d'assemblée, comme cette forme ne se prêterait point aux exigences de la décoration, on en fait des piédestaux ou des consoles.

La figure 196 montre la disposition intérieure du récipient ou piédestal chauffeur d'un calorifère à vapeur. Trois tuyaui en occupent la capacité : l'un, AB, dont l'orifice est placé à la partie supérieure, sert à évacuer l'air qui remplit le piédestal quand arrive la vapeur.

Le second, DC, amène, la vapeur; il débouche a une hauteur moyenne. Le dernier, EF, est destiné & faire écouler dans la chaudière l'eau provenant de ta condensation de la vapeur -, il s'ouvre sur le fond inférieur du récipient. Ces trois tuyaux sont munis de robinets.

Les tuyaux de retour de Ceaa servent à ramener dans le générateur l'eau condensée dans les récipients. On reçoit celle eau dans un réservoir, et l'on s'en sert pour alimenter la chaudière.

Ce système de chauffage, fort compliqué comme on le voit c st d'un établissement difficile et d'un entretien qui exige de véritables mécaniciens. Sous le rapport de la simplicité, il «1 bien inférieur au calorifère à air chaud, qui ne demande au- 'un soin, et qu'un domestique suffit à entretenir.

Le chauffage à la vapeur d'eau était en grande faveur il y a trente ou quarante ans : c'est ce qui explique qu'il soit employé dans plusieurs grands édifices de Paris, parmi lesquels nous citerons la Bourse et l'Institut. Il a t'avantage de chauffer rapidement; mais ses Trais d'installation sont considérables; les appareils se refroidissent vite, et il n'est pas facile de régler la dépense du combustible sur l'effet utile qu'on désire oiilenir.

Fig. 196. Piédestal chauffeur, pour le chauffage par la vapeur d'eau.