‹ Mécanique pratique (volume 2)Chapitre 20 sur 66 · IJ · texte numérisé non relu

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447. Conséquences des résultats des expériences précédentes. lre série. — Les expériences exécutées dans cette série ne pouvaient, comme on l'a vu, donner la marche des accroissements de température dans l'appareil de circulation de l'eau, mais elles n'en ont pas moins un certain degré d'utilité, parce qu'elles sont faciles à répéter sur tous les appareils analogues, et qu'elles peuvent au moins fournir des indications relatives.

Ainsi elles montrent que, dans un même ensemble de groupes de tuyaux ou de gaines verticales, la température, à un instant quelconque, est sensiblement la même dans tous les groupes. Dans les cinq groupes du côté Nord, sur lesquels des expériences ont été faites, le n° 1 seul, quoique le plus près du calorifère G qui l'alimente, a toujours accusé dans ces expériences une température un peu plus basse ; mais cette différence ne s'est pas reproduite, quand l'on a pu observer la température même de l'eau.

Les groupes du Nord-Est ont donné des indications analogues, quoique moins régulières, et ont présenté ce résultat assez remarquable, que le n° 3', le plus éloigné, a toujours accusé les températures les plus élevées, et de beaucoup. Ces divergences proviennent probablement de l'inégalité des ouvertures des robinets de communication.

La 16e expérience, qui a suivi de très-près la 15e, où la température paraissait être déjà depuis quelque temps arrivée à son maximum, ayant été faite en mettant le thermomètre en contact avec l'eau même qui circulait dans les vases d'expansion, a montré encore plus d'accord entre les températures de tous les groupes, et elle a fait connaître la différence qui existait, dans les circonstances de l'observation, entre la température de cette eau et la surface extérieure des tuyaux. Cette différence a été, le 2 avril, de 26°,3 en moyenne, alors que la température extérieure était de 15 à 16°.

Dans des conditions analogues et dans des proportions semblables des appareils, l'observation de la température

extérieure des tuyaux permettrait donc d'apprécier au moins approximativement celle de l'eau.

Celle différence de 26°, 3 entre la température de l'eau de circulation et celle de la surface des tuyaux, alors que la température extérieure étant de 16 degrés, l'air affluent refroidissait peu ces tuyaux, explique comment, avec les appareils de chauffage par circulation d'eau chaude, qui doivent fonctionner à de faibles pressions d'eau égales seulement à la hauteur des bâtiments, il est difficile d'élever l'air qu'ils échauffent à plus de 40 à 45 degrés ; ce qui constitue une limite favorable à la salubrité, d'une part, mais un peu gênante pour la ventilation, en ce qu'elle oblige à employer de grandes surfaces de chauffe.

2e et 3e séries. — Les conséquences précédentes sont encore bien plus nettement manifestées par les observations faites dans ces séries, où l'on a observé directement la température de l'eau qui circulait dans le vase d'expansion.

Ainsi, dans l'ensemble des groupes nos 1, 2, 3, 4 et 5, du côté Nord, quarante minutes après la première observation, la température a été élevée, dans tous ces groupes, de 17 à 18 degrés, et elle s'est ensuite accrue à peu près également dans tous ces groupes.

En représentant graphiquement les résultats des observations; en prenant les températures pour ordonnées d'une courbe dont les temps sont les abscisses, on reconnaît que les températures croissent avec une grande continuité et qu'elles tendent vers un maximum voisin de 80 degrés.

La courbe relative aux groupes de tuyaux, du côté Nord, est beaucoup plus continue que celle qui se rapporte aux groupes du Nord-Est, dans lesquels il s'est manifesté plus de divergences. Le groupe 1', notamment, a toujours été à une température plus basse que les autres, du même côté. Il en a été de même dans la 3e série des groupes 4' et 5'.

448. Causes diverses de ces différences. — De semblables différences dans la température des divers groupes de con-

duits peuvent être dues à des dispositions spéciales ou à des circonstances accidentelles.

Tous les groupes de conduits sont munis à la base de leurs tuyaux de retour d'un robinet qui permet de restreindre et même d'y interrompre la circulation, afin de modérer le chauffage ou de le suspendre presque complètement. C'est un moyen de réglementation commode et sûr.

Mais il se produit quelquefois, dans les appareils nouvellement mis en service, des effets du même genre dus à des causes accidentelles. Des fragments du mastic employé dans les joints peuvent former, en certains points, des étranglements qui, en gênant la circulation, produisent un effet analogue à celui de la fermeture du robinet. Il paraît probable que c'est à une cause de ce genre qu'on doit attribuer les différences de températures signalées dans les groupes 1' à la 2e série, et aussi dans les groupes 4' et 5' à la troisième. On fait facilement disparaître ces différences, quand elles ne cessent pas d'elles-mêmes, en changeant a diverses reprises le sens de la circulation de l'eau dans les groupes où elles se manifestent. Les lames minces de mastic qui les occasionnaient se détachent, sont divisées et entraînées par la circulation.

449. Renversement de la circulation. — Ce renversement de la circulation peut se faire par la manœuvre des deux robinets dont chaque groupe est muni. En fermant celui qui est destiné à laisser passer l'eau chaude, la circulation cesse, le tuyau se refroidit, tandis que l'autre robinet, placé au bas du tuyau de retour, restant ouvert, le tuyau correspondant s'échauffe peu à peu, et dès lors, si l'on rouvre le premier robinet, le mouvement de circulation s'établit en sens contraire. La manœuvre inverse permet de ramener cette circulation à son état normal.

L'effet que nous venons d'indiquer se produit quelquefois tout naturellement, et il n'est pas rare d'observer dans la circulation de l'eau dans ces appareils, non-seulement des

EMPLOYÉS DANS LES APPAREILS DE VENTILATION. 91 renversements partiels dans certains groupes, mais encore un renversement général dans tout leur ensemble. Ces effets anomaux sont analogues à ceux dont l'air nous offre tant d'exemples, et tiennent à ce que la moindre différence de température et, par suite, de densité qui se produit dans l'une ou l'autre des colonnes liquides en équilibre rompt cet équilibre et détermine le mouvement, et qu'il suffit parfois d'une circonstance accidentelle et même étrangère à l'appareil pour occasionner de légères différences de température dans ses parties.

Mais il est toujours facile, par une manœuvre des robinets, analogue à celle que nous venons d'indiquer, de rétablir la circulation dans son sens normal.

450. Diminution de température de Veau pendant la circulation. — Si l'on ajoute la différence moyenne de 26°, 3 à la température observée sur le tuyau de départ près de la chaudière et qui a été, dans les deux séries, trouvée égale à 71 degrés, on aura, pour la température de l'eau à son départ de la chaudière, 97°,3, ce qui diffère peu de celle qui devait effectivement y exister, puisqu'elle fonctionnait à basse pression.

On voit, en outre, que la température de l'eau dans tout le circuit s'étant établie à 78 degrés en moyenne, et celle de l'eau au départ ayant été de 97 degrés ou, au plus, de 100, la diminution totale de température n'a été, pendant ces expériences, que de 22 degrés au plus. Elle eût évidemment été plus considérable, si l'air extérieur avait été plus froid, et il faudra faire à ce sujet des observations spéciales.

451. Temps nécessaire pour une élévation donnée de la température. — Dans le service courant des appareils de chauffage, il arrive fréquemment que, soit parles conditions mêmes du service, soit par des négligences accidentelles, la température des appareils et, par suite, celle des locaux à échauffer, s'abaisse de plusieurs degrés, et qu'il faut ensuite un temps plus ou moins long pour la ramener au degré normal.

Les observations précédentes montrent que, dans les appareils de circulation d'eau chaude, des différences de température de 5 et de 10 degrés sont regagnées en 30' et en une heure.

Or si, par exemple, il est nécessaire que l'eau soit à la température de 70 degrés, pour que le local à chauffer soit maintenu à celle de 15 degrés, et s'il ne faut que 30 minutes pour ramener cette eau de 65 à 70 degrés, il ne faudra pas beaucoup plus de temps pour relever à 15 degrés la température des salles qui se serait abaissée à 10 degrés, si l'on peut, pendant cette opération, suspendre la ventilation, ce qui serait possible dans le bâtiment où nous avons opéré.

Cette conséquence des expériences précédentes, toute logique qu'elle me paraît être, devra être vérifiée par des observations spéciales, auxquelles il serait bon, s'il était possible, d'en joindre d'autres comparatives sur la marche des températures dans les appareils de chauffage à la vapeur seule ou par le système mixte de la vapeur et de l'eau.

452 . Uniformité générale des températures. — Quoi qu'il en soit, il n'en résulte pas moins des expériences, dont je viens de rapporter les résultats, que, dans les appareils de chauffage par circulation d'eau chaude, il s'établit rapidement une grande uniformité de température et qu'ils sont susceptibles de transporter la chaleur avec régularité à de grandes distances, sans que les températures des locaux échauffés et les effets que ces appareils peuvent produire cessent d'être uniformes. Ces conditions importantes, qui ne sont nullement satisfaites par les appareils de chauffage à l'air chaud, ne me paraissent pas l'être au même degré par ceux où l'on emploie la vapeur, attendu que, si la condensation successive de celle-ci produit un échauffement assez rapide des parois qu'elle touche, il en résulte, comme conséquence, des différences trèsgrandes dans la quantité de chaleur qu'elle peut abandonner.

Il serait fort à désirer que des expériences pussent être faites à ce sujet.

455. Chauffage par circulation d'eau chaude à haute pression. — M. Péclet, dans la 3e édition de son Traité de la chaleur, nous fournit sur ce mode de chauffage les renseignements suivants (page 408, IIe volume) :

« Le calorifère de Perkine se compose d'un circuit de tuyaux comme pour le chauffage à eau chaude ordinaire, mais il n'y a pas de poêles, les tuyaux n'ont qu'un petit diamètre, le vase d'expansion est exactement fermé, et, enfin, l'eau est portée, du moins en sortant du foyer, à une température très-élevée. Une partie du circuit est placée dans un fourneau, le reste circule dans les pièces qui doivent être chauffées, ou serpente dans des caisses ouvertes par les deux bouts, où il échauffe l'air qui doit servir au chauffage et à la ventilation. »

Plus loin, il ajoute :

« Dans les appareils qui existent en Angleterre, la température des tuyaux, à la partie supérieure du circuit, est ordinairement de 150 à 200 degrés centigrades; à la partie inférieure de la colonne descendante, près du foyer, elle n'est que de 60 à 70 degrés centigrades. Ces températures correspondent à des pressions de 4 à 15 atmosphères seulement. Mais comme dans le foyer les tubes sont portés au rouge, les pressions intérieures peuvent devenir beaucoup plus considérables. Si l'eau atteignait la température du rouge obscur, qui correspond à peu près à 500 degrés, la pression s'élèverait à plus de 500 atmosphères. »

Il suffit, je pense, de ce résumé de la description donnée par M. Péclet du système de chauffage par l'eau chaude à hautes températures, pour en montrer à la fois les dangers et les inconvénients.

L'on a cherché à l'introduire en France, mais déjà plusieurs grands établissements y ont renoncé. Non-seulement il s'est produit parfois des explosions, mais, même quand

ces appareils fonctionnent bien, les tubes acquièrent une température tellement élevée que les étoffes qu'ils touchent peuvent être roussies et complètement altérées, ainsi que les bois et les peintures.

On m'a assuré qu'une explosion grave avait eu lieu dans la rue Laffitte, à Paris.

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