V. — CALORIFÈRES A AIR CHAUD

Nous avons étudié jusqu'ici les moyens de chauffer un local relativement restreint, une ou deux pièces au plus; mais, quand il s'agit de chauffer de vastes locaux, de grands cubes, des édifices entiers, les cheminées et les poêles seraient insuffisants ou, tout au^ moins, constitueraient une grande dépense au point de vue de l'allumage et de l'entretien de très-nombreux foyers; ils présenteraient, en outre, plus de dangers d'incendie, surtout pour les monuments publics. Aussi pour ces grands locaux il faut avoir recours à de grands appareils spéciaux qu'on nomme calorifères. Les plus simples et les plus répandus sont dits calorifères à air chaudy parce que l'air est employé comme véhicule de la chaleur.

Le premier calorifère à air chaud a été construit par l'Anglais Strutt en 1792 pour l'hôpital de Derby. Depuis cotte époque, surtout dans ces derniers temps, il a été créé chaque année des centaines de modèles, ce qui fait qu'aujourd'hui il en existe quelques milliers, qui cependant peuvent être ramenés à deux types principaux.

Dans le premier type la fumée circule dans des tuyaux verticaux, et dans le second la circulation de la fumée s'effectue dans des conduits horizontaux. La première disposition est préférable à la seconde, parce que l'air extérieur introduit dans le calorifère est plus rapidement chauffé puisque l'air peut envelopper entièrement les tuyaux verticaux, tandis que dans le second le même air ne lèche que la moitié de la surface des tuyaux. Il est donc préférable d'adopter les

82 TRAITE COMPLET DU CHAUFFAGE ET DE Li VENTIUTION.

tuyaux verticaux et de leur donner une surface de chauffe égale à cent soixante ou cent quatre-vingts fois la surface de la grille du foyer. Il faut aussi proportionner à la capacité des appareils les tuyaux de fumée. Pour des appareils ordinaires, on leur donne de 0",25 à O^^^SO de diamètre, ce qui est suffisant pour que la vitesse soit assez grande et la température intérieure convenable.

Dans les locaux dans lesquels la ventilation est très-active, il faut donner aux calorifères, pour 1000 mètres cubes de capacité des salles, une moyenne de i 8 mètres de surface de chaulTe; quand ils sont abondamment ventilés, on devra élever cette proportion à 20 et ii mètres.

Les calorifères à air chaud sont des chambres closes renfermant un foyer qui chaufTe une quantité d'air prise extérieurement, et qui conduisent cet air dans des locaux plus ou moins éloignes. Celui-ci arrive directement du calorifère ou d'une chambre spéciale; car aujourd'hui on dispose près des calorifères à air chaud ou mieux au-dessus, si c'est possible, une chambre de mélange d'où partent les conduits de distribution de l'air chaud.

Cette chambre reçoit à la fois l'air chaud du calorifère et de l'air froid extérieur, qu'on introduit dans des proportions convenables, de manière à obtenir une température de 30^ à 40° au plus. Suivant l'état de l'atmosphère, on règle à l'aide de registres les proportions d*air chaud et d'air frais pour atteindre ce résultat.

Les calorifères se composent : i° d'un foyer; 2° de prises d'air; 3** de conduits de fumée serpentant plus ou moins suivant la surface de la grille du foyer (1); 4"* d'une enveloppe de la chambre de chaleur; b** d'une chambre de mélange; 6° des conduites d'air chaud aboutissant à des bouches, qu'on doit autant que possible disposer dans des parois verticales, pour qu'elles ne puissent être obstruées par les balayages.

Les calorifères à air chaud ne peuvent être employés que pour chauffer dés locaux peu considérables; aussi pour un vaste édifice il faut en établir souvent un grand nombre, car il ne faut pas oublier qu'ils ne peuvent en général conduire l'air chaud qu'à une distance horizontale de 15 à 16 mètres, 18 à 20 mètres avec des moyens spéciaux.

Ces calorifères peuvent être en fonte, en t6le, ou construits en briques réfrac-

(I) Des expériences consignées dans les Annales du Conservatoire (6« vol., 1866) ont démontré qu'un calorifère à tuyaux horizontaux, où la surface de cliauife était égale à soixantedix fois celle de la grille du foyer, n*utilisait que 63 degrés de la chaleur développée par le combustible, tandis que pour des calorif&rcs à tuyaux verticaux, où la surface de chauffe était égale à deux cent vingt fois celle de la grille, le rendement caloriflque s'est élevé à 81 degrés.

La proportion de la surface de chauffe des tuyaux à celle de la grille a aussi une grande importance. Dans un calorifère à tuyaux horizontaux, l'on a trouvé les résultats suivants :

Surface de chauffe égale à | f^ [»!» »"'"•' ^ '» eriHe j Rendement caloriOq

taires,et peuvent Être enveloppés de cesmémfs briques lorsqu'ils sont en métal. Nous (lirons tout de suite qu'anj'ourd'hui la fonte esl la matière la plus employée pour la construction des calorifères qui nous occupent, et que ceux Fabriqués en tôle, à part leur prix de revient qui est trës-élevé, sont encore promptement dé> fruits par la rouille. La tdie ne doit ëlre employée dans la composition des calorifères que là où elle esl indispensable.

A propos de poêles en fonte nous avons signalé les inconvénients de la fonte rougie; aussi conseillerons-nous d'employer de la 161e pour les tuyaux de fumée exposés à rougir.

Une excellente précaution ii recommander, et que beaucoup de constructeurs commencent à employer, c'est de préserver les tuyaux de fumée, au moins dans leurs parties inférieures, par une enveloppe en poterie réfractaire ou en briques.

Nous allons examiner successivement les différents types de calorifères qui sont le plus généralement employés.

CALORIPËnES EN FONTE.

CaUrlMrM ■«tHIImw. — La figure 98 représente la face en perspective d'un calorifère en fonte construit par M. Reveilhac; la figure 90 montre le profil de ce même calorifère, surmonté des tuyaux horizontaux. C'est le plus petit modèle établi par ce constructeur, qui fabrique aussi le même type avec des tuyaux i

Le système est assez simple pour n'avoir pas besoin de grande explication; en effet, ce calorifère se compose d'une cloche en fonte contenant un foyer et un cendrier; cette cloche est surmontée de trois ou quatre doubles rangs de tuyaux de fumée suivant le numéro du modèle; enfin, la fumée complètement brûlée

s'échappe par le tuyau vertical dont fij. bs. - ci«iri™ » forn. a» m. n<,™iL,«. notre figure 99 fait voir l'amorce. Des

bouches son) ménagées au droit de chaque course de tuyaux pour le ramonage ; ces bouches sont fermées par des tampons ronds ou ovales, suivant la forme des tuyaux auxquels ils appartiennent. Ces deux formes de tampons sont représentées par nos figures 100 et 101.

84 TRAITE COMPLET DU CHAUFTAGE ET DE L.l VENTIL\TIO:f.

CmImHMm Insfala. — Cc caloriTèrei^sl fonné [larla supprtiosiliun de pièces anaulaires munies de Dervures qui s'assemblent en feuillure, et qui sont^ réunies pur des bagues ou ceintures. Cet appareil est sur.tionté d une coupole'éga-

Fig. 90, - Praiil du ciloriri-re en lonic .le M. H.n-illia.-. Kig. lui. — Calorifrre Innoi».

lement à nervures; notre figure 102 montre l'ensemblt! de ce calorirère, que noua allons décomposer, pour faire voir la simplicité et l'économie de sa construclion et la facilité de son montage. .

Si nous examinons en détail cet appareil, nous voyons d'abord (fig. 103) un socle pourvu de laides ouvertures faisant ofGce de prise d'air, et une porte de

LES APPAREILS bE CHAUFFAGE HODeRNES. 85

cendrier munie d'une vis à modéraleur pour permellre de régler le Teu el lui donner plus ou moins d'activité.

Immédiatement au-dessus du cendrier, il y a un récipient pour l'eau; nous en parlerons plus loin à propos de la figure 111 ; puis le Toyer proprement dit, surmonté d'une première pièce annulaire (fig. 104) avec une porte pour l'allumage du dit Toyer. Une deuxième pièce annulaire, en tout semblable à la première, a une porle servant au chat^emenl du combustible; enfin l'appareil est couronné par une coupole (tig. 105), Entre chaque pièce annulaire une bague ou ceinture moulurée dissimule lesjoints; notre figure 106 monlre tes bagues inférieures et notre figure 107 la bague supérieure. On a quelquefois reproché aux calorifères français de faire rompre par l'elTel de la dilatation ces bagues; il

Fi[. 105. — Coupole du coloi

¥ig. (lU. — (Àni[KiW J<i

n'en est rien, puisqu'elles peuvent se dilater à volonté; en tout cas, si l'une d'elles vient â se rompre par extraordinaire, il est toujours facile de la remplacer, mais nous devons dire que cet accident n'arrive que Irès-rareracnt.

Au-dessus de la deuxième partie annulaire on peut eu placer une troisième el une quatrième pouraugmenter la surface de chauffe ; notre figure 108 montre un spécimen de cette partie supplémentaire.

Dans le calorifère français la fumcc peut s'échapper par une buse placée dans le rang au-dessous de la coupole; dans ce cas celle-ci est bouchée par un tampon représenté par la ligure 109, qui couronne très-bien l'appareil; ou bien on emploie une coupole ayant une plus large ouverture de couronnement ((ig. 110) et sur laquelle on adapte le tuyau de fumée. Cette coupole sert également pour les appareils tubulaires dont nous parlerons bientM.

On peut du reste, à volonté, Taire partir directement la fumée, ou disposer la cheminée à fumée plongeante.

Le calorifère français présente des avantages considérables : son chauffage est sain, économique, le développement de ses nervures augmente d'une façon notable les surfaces de chauffe et ia transmission du calorique. Ce qui fait que le chauffage par U-. calorifère français est très-sain, c'est que le socle de l'appareil, sur toute sa circonTèrence, est muni de larges ouvertures D ((îg. 111) qui permettent à l'air froid de venir passer en grandes quantités en C, c'est- à-dire entre le vase d'eau et le foj'er. Il se produit également un courant d'air chaud en B; la vapeur d'eau (qui se dégage proportionnellement au volume d'air et & sa température) se trouve ainsi emprisonnée entre deux courants d'air chaud et s'y mélange intimement.

Quand on veut non-seulement chauffer, mais encore ventiler, il faut prendre l'air froid à l'extérieur ; on établit dans ce but une prise d'air en- F, on bouche les orifices D par une bande de Idie placée à l'inlérieur du socle; l'air froid est alors forcé de passer en E, puis en C, où il s'échauffe au contact du foyer, et avant de

'ig. III. — Socle du nlMifera (rantiii- FIe- Hi. - Coupe di

B.Murmld'aircUiiuJ; C,iiirfn)Lil;D, A, I ak do diirecn

pénétrer dans le local à chauffer l'air s'est légèrement humiitiric par son passage au-dessus du vase d'évaporation de l'eau.

Enfin, si nous ajoutons que le calorifère français peut être monté avec la plus grande facilité par le premier ouvrier venu, personne ne sera surpris qu'il se rencontre aujourd'hui partout, dans les grandes comme dans les plus petites villes.

Quand on veut augmenter l'utilisation du calorique, on peut adapter au calorifère français un appareil tubulaire dont notre figure 112 montre la coupe; A est la baie de chargement; B, la porte d'allumage ; C, le cendrier; N, le tampon de

LES APPAREILS DE CHAUfFACE HODERMES. 87

nunoDa{;e. Suivant la nature du combustible, on peut employer l'appareil à un ou deux ran^s; pour le coke, un rang (lig. 113) peut suffire; si l'on brdle au contraire du bois ou du cbarbon, il vaut mieux employer l'appareil à deux rangs

de r^rpini] tubaliira iN, Umpona do iicLto}-Aec.

(fig. 114). Chaque rang de l'appareJI est muni de tampons de ramonage.

No[ivnguret15 montre le plan de l'appareil tubulaîre, tandis que la ligure llf> montre la face du calorifère français encastré dans une maçonnerie de briques.

Les calorifÈrfs français sont fabriqués dans toutes les dimensions par HM. Geneste et Herscher frères, qui en sont les inventeurs.

Caiorirtre LMarr. — M. Laury a imaginé également un calorifëre en fonte qui donne d'assez bons résultats. Il se compose d'un fo;fer à nervures intérieures et extérieures, surmonté d'une boule dans laquelle se continue la combustion ; celle-ci est surmontée elle-même de deux réservoirs de la fumée ; le réservoir supérieur est divisé en deux parties par une cloison et communiquant, la partie antérieure, avec des tuyaux de fumée plongeurs placés en avant, et la partie postérieure avec des tuyaux postérieurs réascendanls de la fumée. Tous ces tuyaux aboutissent à un fer à cheval ou récipient annulaire, recevant la fumée des tuyaux plongeurs et la rendant par les tuyaux réascendants postérieurs ; enfin la fumée, après ces divers parcours, sort par un tuyau unique. Toutes les pièces qui composent cet appareil sont en fonte. Il n'y a de fer employé que pour des tirants qui assurent l'occlusion parfaite de tous les joints au moment de la dilatation. Le cendrier de l'appareil Laury forme cuvette à eau À l'intérieur, ce qui éteint les escarbilles, conserve la grille et fournit de la vapeur d'eau à la corn-

88 THAITÉ COMPLET DIT QUCFFiGE ET DE LA VENTIUTION.

Un récipient d'eau en fer â cheval entoure le cendrier et sert ainsi à vaporiser de l'eau pour la chambre de. chaleur. Cet appareil est Tort bon et assez économique, on ne peut lui reprocher que d'être un peu compliqué comme construction.

Un autre constructeur de Paris, M. Duroseîle, a fabrii\aé un caloril%re à air chaud qui a quelque analogie avec celui de M. Laury; mais son appareil est pins simple que celui que nous venons de décrire.

C«l*ritèreB GarMcj. — Il e\istc deux modèles de calorirères à air chaud (système Gurney).

Le premier, figure 1 1 7, est une ^ande cloche en fonte avec des nervures très-saillanlcs dont les pieds baignent dans un réservoir contenant de l'eau. Ce modèle se construit dans toutes les dimensions, de sorte qu'on peut uti- Fi(. in. -c^urifirc en liscr le plus polït comme poâle. Le type représenté par lonie (•jsumoCurnpj). ||jj(|,g (jg^^g jj^ gg p|jj(,g ^ même dans les locaux à chauiïcr et sans aucune enveloppe.

Le second type, figure 118, est employé comme calorifère de cave et se place dans une chambre en mafonnerie. L'appuiril repose sur un socle en briques, les nervures, qui sont fort nombreuses, plongent dans un réservoir d'eau qui épouse

la forme de l'appareil; on ne reproche aui appareils Gurney que de produire trop d'humidité, surtout quand le feu intérieur est très-actif. Ce dernier appareil sert surtout pour les sécheries.

Nous nous sommes occupé jusqu'ici des calorifères cntièremcnl construits en

fonle; nau<! allons ëludier bientôt des calorirëres en terre réfractaire, mais nous parlerons auparavant d'un calorifère de cave dont la construction miite (fonte et brique) nous servira de transilion.

CaUrifèrc «■ Ubm ««m toyer en briqaca rèlradalrM. — Généralement tous les calorifères de caves ont le grand iaconvénieut- de chaufTcr les caves. <]'est d'abord une déperdition considérable de calorique, ensuite cette chaleur peut détériorer les vins qui se trouvent dans les caves voisines du calorifère. Pour parer à ce désagrément, on enferme les appareils dans de petites chambres.

Un des calorifères décavés qui utilise te plus la cbaleur produile par le combustible est celui qui est représenté par nos Tigures 110 k 124.

m. - Coup. ïeniflB wr l-î da la t

J..11 ie la fuinfa; D, appareil lirmirj.

I bri<|iiD> de l'ipparail bé ndcycloîdal ;