CALCUL DES DIMENSIONS DES APPAREILS
1330. Les éléments principaux h déterminer dans Tétude d'un chaufiFage par circulation d'eau chaude sont :
La surface de chauffe de la chaudière ;
La surface de la grille ;
La section et la hauteur de la cheminée ;
Le diamètre des tuyaux de la circulation d'eau chaude ;
La surface des appareils de chauffage.
La donnée du problème est toujours la quantité de chaleur C quïl faut fournir utilement pour chauffer les différentes parties du bâtiment et qui se calcule comme nous l'avons indiqué (1220).
En désignant par p le rendement de la chaudière à eau chaude, par ps le poids de combustible brûlé par heure, par N la puissance calorifique de celui-ci et par 0 la fraction de chaleur perdue dans le transport de la chaleur de la chaudière à l'enceinte, on a
La fraction g de chaleur perdue dans le transport dépend de la surface des conduits et des précautions prises contre le refroidissement.
Cette perte p est en général peu importante parce que les tuyaux d'eau chaude ont un diamètre relativement faible ; dans certaines installations, quand ils sont bien enveloppés,. la valeur de Ppeut rester au-dessous de 5 p. loo.
On peut, dans chaque cas, l'évaluer par le calcul, d'après l'étendue et la nature des surfaces exposées au refroidissement.
Pour les chaudières à eau chaude, le rendement p est en général plus faible que pour. les chaudières à vapeur. Les surfaces de chauffe ont relativement moins d'étendue, de sorte que les gaz sont moins refroidis et, en outre, la combustion, moins
surveillée, est plus imparfaite ; le rendement de la plupart des chaudières à eau chaude ne dépasse ordinairement pas o,50f il atteint rarement o,6q et tout à fait exceptionnellement 0,70.
1331. Poids de combustible. — Surfoce de la grille. — Le poids ps de combustible à brûler par heure se déduit de Téquation précédente qui donne
Quand on a déterminé ps, on en déduit la surface de la grille s en se donnant la valeur de />
£n général, le tirage est moins puissant et la combustion moins active dans les chaudières à eau chaude employées au chauifage des lieux habités que dans les chaudières à vapeur. Aussi la valeur de p ne dépasse ordinairement guère 5o à 60 kilos. Par la manœuvre du registre, elle doit pouvoir se réduire à 20 kilos et même moins.
En prenant
p = o,5o p=o,io N = 8ooo on trouve
;?j=o,ooo3i25G et pour
1332. Surface de chauffe de la chaudière. — Nous avons vu que, pour les chaudières à vapeur, la surface de chauffe se calculait généralement en se basant sur une production moyenne de i5 kilos de vapeur par mètre carré, ou, ce qui revient à peu près au même, sur une transmission moyenne de I o 000 calories par mètre carré.
On peut adopter le même nombre pour le calcul de la surface des chaudières à eau chaude ; mais, comme on est souvent gêné
par la place, on cherche à réduire leurs dimensions le plus possible et, pour cela, on prend ordinairement pour base une transmission de 12000 et même i5ooo calories par mètre carré.
Le rendement, comme nous Tavons expliqué au numéro 89i, est diminué, et, dans les conditions où nous nous sommes placés pour établir le tableau, il tombe à 0,60 pour 12000 calories et à 0,558 pour i5 ooo.
On sacrifie donc un peu sur le rendement pour diminuer la place occupée et les frais d'installation.
Désignons par C le nombre effectif de calories à transmettre, par m le nombre moyen de calories transmises par mètre carré et par X la fraction de chaleur perdue par la chaudière même (se?) ; la chaleur M à transmettre à Teau par les parois
delà chaudière est M=5 — i^^j ^t ^^ ^ P^^r déterminer la
surface S de chauffe la relation
M pH-A C 7n p — p m.
Les chaudières à eau chaude, étant presque entièrement entourées par les gaz de la combustion, la perte X est très faible, (i à 2 p. 100 par la porte et la devanture) et peut, en général, être négligée.
En prenant
p=:o,5o p=o,to A = o,oi et m=:l2DOO
on trouve
Oi5i C ^
C'est environ i mètre carré par 10 000 calories, à transmettre utilement à Tenceinte.
Pour le cas considéré au n"* {i«2o), on a :
d'où:
1338. Hauteur et section de la cheminée. — La température des gaz dans la cheminée étant généralement supérieure à 1 5o% on peut appliquer la formule
ps=5ooQK/ --.
La hauteur de la cheminée dépend de celle du bâtiment, qu'elle ne dépasse ordinairement que de quelques mètres. Elle est comprise entre lo et a5 mètres.
Nous avons vu comment on peut calculer la résistance R (4«o). Cette résistance varie dans de grandes limites suivant le type de chaudière, la longueur et la forme des conduites.
Généralement elle est plus grande que pour les chaudières à
vapeur, de sorte que le rapport g est plus petit que Tunité.
En prenant
