VAPEUR
Dans ce système, on fait intervenir à la fois la vapeur et l'eau. La vapeur abandonne sa chaleur à Teau qui la cède à son tour aux enceintes à chauffer. On se sert donc de deux intermédiaires pour transmettre la chaleur, ce qui doit donner lieu à un surcroit de dépense et de complication. Cependant le chauffage mixte peut être avantageusement employé dans certains cas. Il permet, en effet, au moyen de la vapeur de transporter rapidement la chaleur à de grandes distances de son lieu de production et l'emploi de l'eau chaude donne de la stabilité au chauffage.
Le système mixte ne convient nullement pour le chauffage des enceintes dont l'occupation est intermittente. Dans ces locaux, il faut pouvoir relever rapidement la température intérieure, et par suite celle des appareils de chauffage ; d'ailleurs, il y a le plus souvent intérêt, au point de vue de l'économie, à pouvoir arrêter le chauffage aussitôt que l'occupation cesse. C'est le chauffage par la vapeur directe qui convient dans ce cas.
Au contraire, lorsqu'il s'agit, d'un service permanent de jour et de nuit, bien que le système à vapeur convienne encore parfaitement, on lui préfère souvent le chauffage mixte, comme plus stable. Ainsi, un mètre cube d'eau, chauffé de 20^ à ioo% absorbe 80000 unités de chaleur formant une réser^^e disponible qui peut être fort utile en cas d'arrêt momentané du
chauffage ou d'une production de vapeur accidentellement insuffisante. Ce système présente encore l'avantage de permettre de couvrir le feu des chaudières, la nuit, pendant quelques heures, sans que la température des salles chauffées subisse Un abaissement trop sensible.
L'importance du volume d'eau à chauffer dépendra à la fois de la valeur des pertes de chaleur par la ventilation et les parois des enceintes, ainsi que de la durée d'interruption de fonctionnement qu'on admettra pour le foyer.
Une grande masse d'eau donne une grande stabilité au chauffage, mais lui retire sa souplesse. La mise en train est alorâ lente ; puis, lorsque l'eau est chaude, si la température extérieure s'élève brusquement, ce qui est généralement le cas dans nos climats, il devient impossible de se débarrasser rapidement de Texcès de chaleur emmagasinée; les salles restent ainsi pendant un certain temps trop froides ou trop chaudes. Lorsque, pour se mettre à l'abri de ces inconvénients, on prend un volume d'eau très faible, le refroidissement s'opère presque aussi vite que dans le cas d'une installation à vapeur directe et le chauffage mixte n'est plus alors qu'une complication. Il conviendra donc de faire, suivant les cas, un choix judicieux entre ces termes extrêmes.
Le chauffage mixte est réalisé suivant deux systèmes différents :
1° La vapeur chauffe l'eau par transmission à travers une paroi métallique ;
ii** La vapeur chauffe l'eau en passant directement à son contact.
1372. Chauffage mixte par transmission & travers une paroi. — Ce premier système de chauffage de l'eau par la vapeur a été imaginé par Ph. Grouvelle père et appliqué à la prison Mazas où il a fonctionné dès Tannée 1 85o.
La figure 788 indique schématiquement la disposition adoptée. A est une chaudière à eau chaude ordinaire dont le foyer est remplacé par un serpentin S, ou par tout appareil de tl*ansmission alimenté de vapeur.
La vapeur venant, par le tuyau V, d'un générateui? placé à
932 VENTIUT10N ET CBAUFFAGE DES LIEUX HABITÉS.
une distance quelconque chauffe par l'intermédiaire du sei^ pentin S l'eau du récipient  et le mouvement s'établit dans la canalisation BC, absolument de la même manière que lorsque le chauffage s'effectue au moyen d'un foyer.
L'eau condensée provenant de la liquéfaction de la vapeur dans le serpentin S s'écoule par un tuyau E et retourne à la chaufferieoùelle esl réemployée à l'alimentation du générateur.
Chaque appareil de chauffage à eau, composé d'un récipient A etd'unecirculationBC, doit être pourvu ^'- -* vase d'expansion R, à peu près vide qi l'eau est froide, et dans lequel s'accui l'excès de liquide résultant de la dilatt de l'eau pendant le chauffage. Lorsque !
le la circulation doit être tortée à une température upérieure à 1 00°. le vase •> l'expansion est fermé. Il
:st pourvu d'un robinet entonnoir permettant l'ajouter de l'eau, quand ela est devenu nécessaire, et l'alimentation s'effectue avant la mise en service du chauffage, pendant que les appareils sont froids.
La chaudière A, le vase d'expansion fermé et les poêles de chauffage, lorsque la capacité de ces divers appareils dépasse 100 litres et qu'ils supportent une pression effective nettement appréciable, sont soumis aux règlements concernant les récipients (Décret du 3o avril i88oy.
1373. Chauffiige mixte â. vapeui et & eau sans clronlatlon. -~ Ph. Grouvelle père a modifié le système mixte
qu'il avait installé à M^,zas, pour l'appliquer au chauffage des salles d'hôpitaux. Il a supprimé les circulations d'eau horizontales qui desservaient plusieurs locaux à la fois. Chaque appareil de chauffage a été réduit à un récipient ou poêle, placé directement dans l'enceinte à desservir et renfermant l'eau qui doit être chauffée par le serpentin à vapeur. Le nombre des poêles et leur surface chauffante dépendent des dimensions qu'on peut donner aux appareils et des pertes de chaleur à compenser (déperditions par les parois et ventilation). Les tuyaux de distribution de vapeur et de retour d'eau condensée circulent sous le plancher et se raccordent respectivement l'un à l'entrée et l'autre à la sortie de chaque serpentin à vapeur.
Le poêle Grouvelle est formé d'un récipient cylindrique, de section circulaire, convenablement rempli d'eau, et traversé par des tubes verticaux à l'intérieur desquels peut circuler de l'air. Ces tubes augmentent la surface chauffante de l'appareil ; ils sont baignés extérieurement par l'eau du poêle qui est chauffée au moyen d'un serpentin immergé dans lequel on envoie de la vapeur.
Une autre disposition du poêle mixte Grouvelle est celle qu'appliquèrent Thomas et Laurens à l'hôpital Lariboisière. Ce poêle se compose : d'un récipient cylindrique de forme allongée et presque complètement rempli d'eau ; de douze tubes verticaux qui le traversent de part en part ; enfin, d'une chambre étroite venue de fonte avec la base, ayant même longueur qu'elle et formant une espèce de double fond qui sert à chauffer l'eau du poêle.
Ce double fond communique, d'une part, avec le tuyau de distribution de vapeur et d'autre part avec le tuyau de retour d'eau condensée. Ces deux tuyaux sont logés dans un caniveau en contre-bas du plancher. Ce système de surfaces chauffantes présente des inconvénients. Le remplissage est une opération qui exige des soins ; il est, en effet, important de ne pas mettre trop d'eau, car, si les appareils sont trop remplis, la dilatation de l'eau sous l'influence de l'élévation de sa température peut suffire pour les faire rompre.
Par contre, lorsqu'un poêle est insuffisamment rempli, sa
surface chauffante et, par suite, sa puissance d action diminue. Quand les poêles sont vides par suite de fuites à leurs parois le chauffage se trouve supprimé presque complètement.
1374. Chauffage mixte par transmission directe. — Dans ce système, la vapeur arrive directement au contact de Teau à chauffer ; par sa condensation elle alimente le poêle automatiquement et maintient toujours au niveau normal le volume d'eau qu'il renferme.
Pour éviter les inconvénients signalés plus haut, la distribution de la vapeur doit être effectuée suivant les principes appliqués dans le système de chauffage à vapeur. Les surfaces chauffantes ou poêles de chauffage sont seuls modifiés.
1376. Poêle mixte Gteneste et Herscher. — Cet appareil (fig. 784) se compose d'un récipient cylindrique et d'un tube
intérieur dont la hauteur limite l'importance de la réserve d'eau. La vapeur venant des chaudières et circulant toujours dans le sens de la gravité arrive à la partie supérieure du poêle. L'air qu'il contient s'échappe par le purgeur automatique d'air et d'eau et la vapeur chauffe d'abord rapidement la partie métallique non baignée par le liquide. L'eau de condensation s'emmagasine dans le réservoir d'eau et le trop-plein s'écoule par le tube central. La vapeur descend aussi dans ce tube et chauffe progressivement l'eau emmagasinée. L'eau condensée chaude s'accumule au-dessus du purgeur, se refroidit et la glace du tiroir s'ouvre de manière à ne laisser écouler que l'eau refroidie à une température déterminée, 80" par exemple. Lorsqu'on arrête le chauffage, l'eau chaude contenue dans le poêle fournit de la chaleur pendant un certain temps.
Dans cette disposition, une partie du poêle est rapidement chaude et, dès la mise en train, transmet de la chaleur à l'enceinte.
Fig. 784.
Kig. 785.
On est toujours sûr que la réserve d'eau est complète, puisqu'elle s'alimente automatiquement par la condensation de la vapeur de chauiïage.
Ce pofile peut fitre formé d'éléments plats & ailettes, superposés,c om m e l' i ndi que la figure 785.
Dans le cas où ce poêle serait vide d'eau, la surface totale se trouverait chauffée par la vapeur, le manque d'eau n'influerait que sur la quantité de chaleur emmagasinée par le poêle.
Les poêles de ce système peuvent être munis de tubes d'air (fig. 784) afin d'augmenter leur surface chauffante sans augmenter leur volume.
Quelle que soit la disposition adoptée, tes appareils sont toujours pourvus d'un pui^eur automatique d'air et d'eau.
1376. Poôle G-ronvelle. — Il se compose (fig. 786} d'un certain nom- pjg, .gg,
bre de tuyaux verticaux en fonte h ailettes longitudinales, assemblés sur les
tubulures de deux collecteurs horizontaux également en fonte. Dans Taxe d'un des tuyaux, dont le diamètre est un peu plus fort que celui des autres, on dispose un tube qui traverse le collecteur inférieur et monte à peu près jusqu'à mi-hauteur du collecteur supérieur. L*eau qui s'accumule dans le poêle s'échauffe au contact de ce tube dans lequel descend la vapeur, et qui sert en même temps de trop-plein.
Dans cet appareil, les divers joints sont faits au mastic de fonte ; la distribution de la vapeur et l'évacuation de Teau condensée sont effectuées d'après le système que nous avons décrit au n*" 1358.
1377. Poêle Sulzer. — Ce poêle (fig. 787) est formé de deux cylindres concentriques GC reliés à leurs extrémités par des fonds en fonte.
Le fond inférieur porte une chambre annulaire D sur laquelle sont vissés cinq tubes tt^ dont la longueur limite la hauteur de la réserve d'eau. Celle-ci est généralement fixée à moitié de la hauteur du poêle.
Les tuyaux v de prise de vapeur et r de retour d'eau condensée sont branchés sur un même tuyau distributeur vertical, qui passe à proximité du poêle à chauffer. Le tuyau v^ muni d'un robinet, entre à la partie supérieure du poêle et se prolonge jusqu'à l'intérieur de t, dans lequel il pénètre très librement. Lorsqu'on ouvre le robinet S, la vapeur foui'nie par la conduite T passe dans le tube i» et vient sortir à l'intérieur et près du sommet du tube t. Une partie de cette vapeur se condense au contact de la paroi froide, le reste remonte dans l'espace annulaire CC. Un purgeur d'air (p) spécial disposé au sommet du poêle G laisse échapper l'air, mais se ferme dès que la vapeur remplit la capacité CC. L'eau condensée s'ajoute à celle contenue dans le poêle et la quantité en excès descend dans les tubes t et s'accumule dans la chambre annulaire D.
Dès que le purgeur d'air est fermé, la pression augmente dans le poêle et il arrive un moment où cette pression, augmentée de celle de la colonne d'eau qui remplit les tubes t et la chambre D
surpasse la pression qui existe dans le tube T d'une quantité équivalente au poids du clapet c qui ferme l'entrée du tuyau r de retour d'eau. Ce clapet se soulève alors et l'eau contenue dans les tubes tt et dans D s'écoule. La vapeur prend la place de l'eau à mesure qu'elle s'écoule et chauffe successivement la réserve d'eau du poêle.
L'eau s'écoulant par le tuyau de retour r rentre dans le tube T ; lorsqu'elle arrive froide elle donne lieu à des claquements.
On atténue cet effet, en réchauffant l'eau condensée dans un petit vase annulaire R avant qu'elle ne se déverse dans le tuyau T. Malgré cette précaution, on observe des bruits à la mise en train des appareils.
La purge de l'air ne peut pas s'effectuer convenablement et les surfaces chauffantes sont mal utilisées.
Elles peuvent être placées directement dans les enceintes à chauffer ou installées dans les sous-sols. pi„ -H-.
Ce système de chauffage mixte avec batteries en sous-sol a été appliqué par Ser, à l'hospice d'Ivry, à l'Hôtel-Dieu et à l'hôpital Tenon.
1378. Avantages et Inoonvénlents du chauflbge mixte. — En résumé, nous avons vu que le chauffage mixte possède quelques-uns des avantages du système à vapeur directe et présente en même temps une stabilité qui manque ë celui-ci. Mais, d'un autre côté, le système mixte entraîne à des compli-
cations et à des dépenses supplémentaires d'installation. Nous avons fait remarquer que ce système manquait de souplesse et ne pouvait être employé pour des chauffages intermittents.
Au point de vue de la sécurité, il est inférieur au chauffage par la vapeur directe, car la gelée peut faire rompre les poMes si, pendant les temps froids, on ne prend pas la précaution de les vider, lorsqu'ils ne sont pas en service. Pour ces diverses raisons, le chauffage mixte est assez peu employé ; il ne convient spécialement que dans le cas du chauffage continu.
