‹ Traité de physique industrielle, production et utilisation de la chaleur (volume 2)Chapitre 133 sur 182 · ACT · texte numérisé non relu

ACT

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Le tableau ci-dessus montre que, avec Tappel par le haut, c'est en été qu'on obtient les vitesses les plus faibles, les con-

duits verticaux dans les murs donnant lieu à des pertes de charge et ne produisant plus aucun effet utile ; c'est donc pour cette saison qu'il convient de calculer les dimensions des gaines et de la cheminée, qui doit suffire dans les conditions les plus défavorables. La cheminée partant du comble ne peut avoir, ea général, plus de 8 à lo mètres de hauteur totale.

En hiver, Tair contenu dans les gaines d'évacuation étant k une température supérieure à celle de l'air extérieur, il résulte de ce fait un appel dont l'effet vient s'ajouter à celui de la cheminée. Dans les limites considérées, cet appel croît avec la hauteur totale des gaines et de la cheminée, de telle sorte qu'il est maximum pour le rez-de-chaussée.

Dans l'appel à niveau, la gaine et la cheminée sont à la température T supérieure à 0 et même à t; la vitesse de l'air augmente avec la hauteur de la cheminée chauffée. Cette hauteur diminuant à mesure qu'on monte d'un étage au suivant, la vitesse de sortie diminue de même. Il n'y a pas de différence entre l'été et l'hiver, puisque nous avons supposé que l'écart de température T— 6 restait constant, quelle que soit la saison.

Dans le système de l'appel par le bas, on voit que la vitesse est minima en hiver pour l'étage supérieur ; cela résulte de ce qu'on est obligé de faire descendre sur toute la hauteur du bâtiment, une colonne d'air chaud à «". On comprend que l'appel soit d'autant moindre que la température extérieure est plus basse, parce que l'air chaud a d'autant plus de difficulté à redescendre.

Plus cette température s'abaisse, plus la ventilation par le bas devient défectueuse ; si, par exemple, la cheminée spéciale partant du sol ne montait que jusqu'à la hauteur du troisième étage et si l'excès de la température intérieure sur celle de l'extérieur était de a4*. ce qui correspond à 6=— 8** et /= i6°, les températures seraient les mêmes dans les conduits descendants et dans la cheminée ; il n'y aurait donc pas de mouvement.

On peut dire que, dans l'appel par le bas, les conduits qui relient les locaux à ventiler à la cheminée d'évacuation sont, au point de vue du tirage, inutiles en été et nuisibles en hiver.

Cependant, d'après le tableau, la vitesse de sortie de l'air

dans le cas de Tappel par le bas est toujours supérieure à celle qu'on obtient au moyen de Tappel par le haut, et, en somme, d'après les nombres qui figurent au tableau, il semblerait que la ventilation par le haut est très inférieure aux deux autres.

Mais il convient de remarquer que, dans l'exemple qui a servi pour dresser le tableau, on a, en réalité, pour Tappel par le bas, une cheminée de ^i mètres alors que, pour Tappel par le haut, la cheminée n'a que 8 mètres et que, pour Tappel à niveau, les cheminées ont des hauteurs variables de 1 2 à 24 mètres suivant les étages. Nous indiquerons d'ailleurs (i204)un certain nombre d'inconvénients que présente le système d'appel par le bas.

1202. Si on réglait la ventilation pour avoir une dépense constante de chaleur à la base de la cheminée d'appel, ce serait non plus T — 6, mais l'écart T—t qui resterait constant.

Dans la pratique, la différence de température T— / est très variable selon qu'on est en été ou en hiver. Il faut, en effet, pour que la cheminée d'appel fonctionne convenablement, que la température T de l'air qui la remplit surpasse d'une quantité à peu près constante (20 à 24° environ) celle 6 de l'air extérieur.

En été il arrive souvent que la température t dans les pièces habitées est la même qu'à Textérieur , on a alors T— /= T — 0 = 24^

En hiver, si 6=0 et si la température des pièces habitées est toujours 16°, on a T — 1=8**.

L'excès de température à donner à l'air n'est que le tiers de ce qu'il est en été.

L'élévation de température jusqu'à 16® est fournie forcément pour le chauffage, et on l'utilise pour la ventilation.

Si la température extérieure 6 descendait à — 8**, « étant toujours égal à 16**, on aurait T=l et il n'y aurait rien à dépenser spécialement pour élever la température de l'air dans la cheminée de ventilation.

En général, la chaleur à fournir spécialement pour la ventilation est d'autant moindre que la température extérieure est plus basse. On dépense plus pour le chauffage, moins pour la ventilation.

Pour établir Fégalité de ventilation entre les divers étages desservis par une même cheminée, il faut employer des registres qu'on manœuvre suivant la saison.

Pour avoir la même ventilation en toute saison, il faut faire varier en conséquence le chauffage de l'air dans la cheminée d'appel. Nous allons voir dans quelle mesure.

Pour que la ventilation ait une stabilité suffisante, il faut que l'air sorte au sommet de la cheminée d'appel avec assez de vitesse pour dominer les courants atmosphériques. La condition est la même que pour les chemines d'usines pour lesquelles nous nous sommes donné i™,8o comme vitesse minimum. Pour les cheminées d'appel il serait bon de prendre la même limite, mais cela conduirait à des dépenses de combustible exagérées, ou à des hauteurs de cheminées trop considérables ; en conséquence on admet le plus souvent, comme limite inférieure, i",5o et parfois moins.

Cherchons d'une manière générale quelle sera la dépense de chaleur pour maintenir dans la cheminée une vitesse déterminée suivant le mode d'appel et la température extérieure.

La quantité de chaleur M à fournir pour appeler un volume

d'air V est :

U = \dclT-t),

d étant la densité de l'air par rapport à l'eau (0,001293);

c sa capacité calorifique (0,2377);

T la température qu'il faut maintenir dans la cheminée pour

obtenir la vitesse demandée ;

t la température de l'enceinte ventilée où l'on aspire l'air.

Cette quantité de chaleur est donc proportionnelle à T — ^. L'équation

i^(i-hR)

permet de calculer la valeur de T — / nécessaire pour obtenir une vitesse déterminée.

Calculons d'abord ï — 0; la relation précédente donne

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