CALCUL DES DIMENSIONS DES APPAREILS
1330. Les éléments principaux à déterminer dans l'étude ** un chauffage 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
Cju'il faut fournir utilement pour chaufferies différentes parties
-flu bâtiment et qui se calcule comme nous l'avons indiqué
En désignant par p le rendement de la chaudière à eau chaude, par ps le poids de combustible brûlé par heure, par N là puissance calorifique de celui-ci et par g la fraction de chaleur perdue dans le transport de la chaleur de la chaudière à l'enceinte, on a
La fraction 3 de chaleur perdue dans le transport dépend de la surface des conduits et des précautions prises contre le refroidissement.
Cette perte g 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. ioo.
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
VENTILATION ET CHAUFFAGE l»ES LIEUX UABI
surveillée, est plus imparlaile ; le rendement île la plupart chaudières à eau chaude ne dépasse ordinairement paatteint rarement o}6o et tout à fait exceptionnellement
1331. Poids de combustible. — Surface de la gril — L<> poidfl ps de combustible a brûler par heure se déd l'équation précédente qui donne
'FS >
Quand on a déterminé ps, on ea déduit la surface de i en se donnant la valeur de /'
En général, le tirage est moins puissant et la coml moins active dans les chaudières à eau chaude empl chauffage des lieux habités que dans les cliau vapG
Aussi la valeur de p ne dépasse ordinairement gttè 60 kilos. Par la manœuvre du registre, elle doit pou\uir réduire à %û kilos et même moins.
En prenant
P~o,5q 0 = 0, io N = 8ooo on trouve
pi^=o?ooo3ia5C et pour
i=oyooooo6sb5C.
1332. Surface de chauffe de la chaudière, avons vu que, pour les chaudières à \ apeur, la surface »
se calculait généralement en se basant sur une product moyenne de i5 kilos de vapeur par mètre carré, ou, revient h peu près au même, sur une transmission D
de 10000 calories par mètre carré.
On peut adopter le même nombre pour le calcul de U >uri des chaudières à eau chaude ; mais, comme on est souvt
J>ar 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 idooo calories par mètre carré.
Le rendement, comme nous l'avons expliqué au numéro 89 1, 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 o,558 pour 1 5 000.
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 (aa?) ; la chaleur M à transmettre à l'eau par les parois
delà chaudière est M=£ — -xC, et on a pour déterminer la
surface S de chauffe la relation
3=M=P + X C ni p— $ m.
Les chaudières à eau chaude, étant presque entièrement entourées par les gaz de la combustion, la perte X est très faible, (1 à 2 p. 100 par la porte et la devanture) et peut, en général, être négligée.
En prenant
p = o,5o (i = o,io X=ro,oi et m=i25oo
on trouve
0,40 ITJOO
C'est environ 1 mètre carré par 10 000 calories, à transmettre utilement à l'enceinte.
Pour le cas considéré au n° (1220), on a :
0 = 63960 d'où :
S = 6ra3,52.
VENTILATION ET CHAUFFAGE DES LIEl X IUBI
1333. Hauteur et section de la cheminée. — I
péralure des gaz dans la cheminée étant : rieure à iao*, on peut appliquer la formule
ps = 5oûQ V/ — — r ■ r V i-hR
La hauteur de la cheminée dépend de celle du bal quelle ne dépasse ordinairement que de. quelque^ mèlns. (•]'• est comprise entre 10 et 2J mètres.
jNous avons vu comment on peut calculer la résisl (mo). Cette résistance varie dans de grandes limite*; suivant If type de chaudière, la longueur »*î la forme des conduit
Généralement elle est plus grande que pour les chaud
vapeur» de sorte que le rapport ^ est plus petit que
En prenant
VrV"'8"
ntl ,i
ce qui revient à dire qu'on peut brûler 4<>o kilogranj houille par mètre carré de cheminée.
1334. Surface chauffante des appareils de chauffage
Soient :
Q le coefficient de transmission à travers les parois de ce appareils ;
S, leur surface :
0 la température de l'enceinte nù ils sont plai
Tl* température moyenne de Teau qui les parcourt.
On aura
La lemperature de l'eau ehande n'est pas uniforme d&JM l'étendue de l'appareil; elle varie toujours de t à (, : ma
comme la différence est ordinairement assez faible, on peut prendre pour T la température moyenne
T = fi±£.
PourQ=io et T — 6 = 6o°, on trouve Q(T-0)=6oo
S.= t* — = o,ooi66C.
boo
Dans ces conditions, la surface de chauffe des appareils serait seize fois et demie plus grande que celle de la chaudière.
1335. Diamètre des tuyaux de circulation d'eau chaude. — Le diamètre des tuyaux de circulation d'eau chaude doit être déterminé par cette condition que sous l'action de la pression motrice E (îaoe) il passe par i" un poids d'eau P tel qu'en se refroidissant d'un nombre de degrés déterminé [t 4 — t ), il fournisse à l'enceinte la quantité de chaleur C nécessaire au chauffage.
Désignons par D ce diamètre et par v la vitesse de l'eau qui
passe par i", on a
•d)2 p—iooo— - f (l)
P étant exprimé en kilogrammes, D et v en mètres.
La quantité utile de chaleur à fournir par heure étant C, celle que l'eau chaude emporte de la chaudière est, à cause des
pertes dans le transport, — ^rC, et on doit avoir
-i^C = 36ooP(fl-0- (a)
Dans chaque cas particulier, il faut évaluer, comme nous lavons dit (îaao), les valeurs de p et p.
La pression motrice est E=Jl(d — di) (130e), H étant la hauteur commune des colonnes montante et descendante, et d — d%
U'NTILATION ET CHAUFFAGE DES LIEUX E1AB1
la différence de densité dés liquides qu'elles
pression e=d — qui correspond à la \il»
faible que E à cause il»'> résistances, et 00 If fia]
compte que du frottement (■*»),
