KL
K étant le coefficient do frottement; L la Longueur ducirroà D lt dtanMraétta wK«atio««
Eu prenant d=i et en éliminant p rntre les équahoi
(3), il vient, en négligeant l'unité à Côte de '— — — ,
D = o,o20ay — .
Pour exprimer ce diamètre en fonction de la quantité ilerta leur C et de la différence de température, il su f lit de remplairr P par sa valeur j i) et E par 11 (*/ — (1{).
Comme, entre 6o# et go'\ on a approximativement iofooo65(ti — r), on trouve après substitution
Le diamètre ilu tuyau est doutant plus grand que la
rencede température tt — t est plus faible ; en prenant — -
et donnanl à f,— t différentes valeurs, on trouve pour D
nombres suivants :
ti — 1=210"
D =0,0009068 i/ — D = o,ooo5y84 i / -rp
D = o,ooo39i4i/-^
L*es calculs ont été faits en prenant le coefficient de frotte- Mût K=o,oi, qui est à peu près un maximum ; si on avait pris =o,oo5, les nombres ci-dessus auraient dû être réduits dans
rapport W-= 0,87c
1. 336. Application. — Appliquons les formules précédentes . calcul des tuyaux et des appareils à eau chaude nécessaires *or le chauffage du bâtiment pour lequel nous avons trouvé sso) que, dans les grands froids, il fallait fournir par heure le quantité de chaleur
En prenant
p = 5okg p=o,5o p=o,io N = 8ooo
On trouve successivement :
Poids du combustible.
ps = o1ooo3i2C
Surface de grille. — Pour
iqm'2q5 m, .
s= ^ " — om2,4o.
Surface de chauffe de la chaudière.
Section de la cheminée.
Û = 0,0498 Diamètre = o,2D.
Surface de chauffe des appareils.
S = o',ooi66G S=io6a2i7,
880 VENTILATION ET CIlAl FF\GE DES UEt X II i
ftiamètre du tuyau de circulation. — Pour une Jifl température de ao*
/en,
0 = 0,000598 lA|p
en supposant
L=ioo et H = 2Q f, — r = *20° I) = 0,000 jy8 x u5l4 = o9c
Plus on augmente la différence de température tonnes ascendantes et descendantes, plus on peul rédi diamètre des i uvaux de ci renia lion.
Celle réduction résulte Je deux causes, d'abord .1 puissance motrice est augmentée par suite de la différa densité plus grande des deux colonnes, puis de volume d'eau <jui circule varie en raison inv< péralure.
Mais, d'un autre côté, la température moyenne de les appareils de chauffage étant moindre, il Tau! augmenta surface totale de chauffe.
1337. Chauffage sans pression à* moyen — Le système de chauffage par l'eau chaude I lume, seul employé autrefois, est aujourd'hui presqui plelement abandonné, en raison des inconvénients présente*
En effet, les dimensions excessives des tuyaux de d «•l des appareils de chauffage, leur poids considérable, 1*1 brament auquel ils donnent lieu, en rendent le plus s rétablissement pour le moins très incommode.
D'ailleurs, la grande quanti lé d'eau qu'ils renferment un énorme volant de chaleur qui ne permet <p très lentes dans la température de l'eau. Dans certau lations, il faut, à la mise en train, plusieurs jours poui régime normal; puis, une lois ce résultat obtenu, il
ïsaue
nenl
fible de modifier assez rapidement l'allure pour suivre les varimtions de la température extérieure. Les canalisations ayant ft<S8 diamètres assez considérables, on les établit le plus souvent ^** fonte, par économie; elles sont alors rarement d'une étan- ^béité satisfaisante.
Enfin, les appareils à grand volume se prêtent assez mal à •établissement d'un chauffage rationnel, suivant les principes K^oéralement admis aujourd'hui.
On s'attache, de plus en plus, à éviter les inconvénients du felauffage par l'eau à grand volume et on arrive aujourd'hui, Gfcanon à les faire disparaître, du moins à les atténuer dans une Lttrge mesure.
Pour cela, on s'efforce de réduire la capacité totale et les
Fig. 7 16.
tensions des divers éléments que comporte une installation de ce genre.
Dans ce but, les circuits sont autant que possible constitués Jfcwr des tuyaux de on,o5o de diamètre au plus, en fer, à joints spéciaux manchonnés parfaitement étanches.
Dans la plupart des cas, ces tuyaux peuvent Être facilement installés; ils servent en môme temps de conduites de distribution et de surfaces chauffantes ; à cet effet on renforce leur puissance de chauffe en les garnissant (fig. 746) d'ailettes rapportées, frettées sur eux à contact intime ou bien fixées au moyen d'un mastic. Ils peuvent ainsi développer une grande surface sous un petit volume.
La chaudière employée est d'un type multitubulaire de faible capacité et le volume total de l'eau contenue dans l'ensemble des appareils est relativement peu considérable; la mise en régime peut être obtenue assez rapidement et le système présente une souplesse suffisante tout en conservant une certaine
SSR. 11. — 06
on.
VENTILATION ET CHAUFFAGE DES UEl \ BtAl
stabilité qu'on recherche dans les installations où le et doit pouvoir être continué quelque temps après Textinc feu dans le foyët%
1338. Nous aviiiis l'ail remarquer que L'emploi d'expansion ouvert avait pour conséquence la limitation de la température de l'eau dans ce récipient. Malgré Te du vase d'expansion on peut bien, par des artifices
loi tuyaux de IVaii à plus de ioo*; mais on est alon à des soubresauts et à une marche assea urégulière, Qt veut dépasser la température rie 100% on préfère vase d'expansion et on a alors des appareils A
1339. Chauffage à eau sous pression et à gn volume, — Dans certaines installations de chauffage àe« grand volume, on a fermé Le vase d'expansion et o\
une soupape de sûreté chargée de manière à limiter la à 2 ou 3 kilogs.
Cette disposition, qui permet d'élever A r3o* ou i [o*eaTÎ la température de l'eau et, par suite, celle des suri rantes, est dangereuse, car, en raison de la grande liquide à haute température que renferme l'ensemble de* reils de chauffage, on esl exposé à de véritables exptofi
In accident de ce genre est arrivé, 80 janvier 1 8J8, chauffage à eau à grand volume» sous pression. Sainl-Sulpiee.
Pendant un office, un poêle à eau, placé dans la ehap la Vierge, s'est rompu ; on a eu h déplorer la mort de cinq • sonnes cl [dus il»- dix autres onl ét<
11 ne faul jamais fermer le vase d'expansion d'un IJil de chauffage à eau à grand volume*
1340. Chauffage à haute pression, système Pc — Dans ce système, le chauffage est obtenu par la eir d'eau chaude dans des tuyaux de très petit diamét mètres de diamètre intérieur seulement) longeant le murs des locaux à chauffer et formant un circuit continu.
-* Les extrémités de deux tubes consécutifs à réunir sont filert^feies, l'une à droite et l'autre à gauche ; de plus, Tune d'elles ^Bst taillée en biseau et l'autre présente une partie plate bien caressée. On engage les deux parties filetées dans un manchon Karaudé moitié à droite ^ttt moitié à gauche ; en le "faisant tourner dans le -«Jim convenable et en «'opposant à la rotation ^ies tuyaux, ceux-ci se Rapprochent de plus en ^lusl'unde l'autre, viennent en contact et, enfin, ■* Mm biseau de l'un pénètre ;. dans la partie dressée de "' d'autre ; on obtient ainsi mm joint inaltérable d'une parfaite étanchéité.
Une portion de ces tuyaux, enroulés sur -«ux-mêmes en serpentin À et placés dans un fourneau, est soumise à l'action du feu (fig. 747).
Le combustible est chargé soit dans une chambre spéciale en maçonnerie comme l'indique la figure 747, soit, Kig ;4; plus fréquemment, dans
l'intérieur môme du serpentin dont les tuyaux sont alors en contact avec le combustible en ignition. L'eau chauffée se rend au serpentin B, puis au serpentin C et revient au foyer par le tuyau a. Dans ces appareils, l'eau sort parfois du fourneau à une température très élevée (quelquefois supérieure à 3oo°); aussi désigne-t-on ce système sous le nomde chauffage à haute pression.
VENTILATION ET CftAUFfAGE DBS LIEUX MA En raison de leur petit diamètre, 1rs tubes sont *X|
el il peut eu résulter des raptui coninir ris tuyaux présentai! une résistance énorme, petit diamètre ei leur grande épaisseur, il eai voir se rompre sous l'influence de la pression. Mais letiri
rature excessive peut déterminer des accidents, si on d a | la précaution de les écarter des bois et autres corps niables.
En général, Perkins établissait des circuits conlir aucune dérivation et ne plaçait pas de robinets de
Ce système a reçu de nombreuses applications an Àr et en Allemagne^ mais il s'est peu répandu en Ki
1341. Dans certaines installations de chaulhiL kinst on supprime le vase d'expansion m et on fait
soupape à doubla effet, dont le bul est de maintenir I*
reils constamment pleins d'eau (fig. 748). Quand l'eau sous l'influence de l'élévation de température, la supérieure se soulève et lui livre passage; quand la tenip turc de l'eau diminue, ce liquide se contracte et il tend produire un vide relatif dans les tuyaux ; la soupape inlï-n« doit alors se soulever pour laisser rentrer l'eau*
Cette disposition présente plusieurs incon la soupape inférieure ne peut se soulever qu'autant pression Intérieure redescend au-dessous delà prêt sphérique, c'est-à-dire qu'autant que la température retombe au-dessous de ioo°; par conséquent, chaque
int qi
refroidit, mais sans descendre au-dessous de im*, 1rs salions se trouvent incomplètement remplies et, la circu-
M l'eau étant coupée; il se produit «1rs claquements. lire, les soupapes sont exposées à fuir; les appareils ît alors se vider presque complètement et, si on ne l'en »it pas à temps, OU risque de brûler les serpentins de foyer, lit préférable d'employer des vases d'expansion de eapaeilé
île et de ne pas recourir aux soupapes.
12. Chauffage â moyenne pression. — Kn France, îploie peu le système l'erkins et on tend de plus en plus h
©donner les systèmes à grand volume d'eau, mais on se sert jcoup, depuis quelques années, «lu chauffage par circulation petite quantité d'eau chaude à moyenne pression.
13. MM. Genesteet Herscher oui adopté, pour le chauffage 'eau chaude à moyenne pression, un système auquel ils ;*nt le nom de « Mîerosiphon « pour rappeler qu'il n'entre lès blbes de petit diamètre dans [a composition de ses
nents essentiels. Le serpentin placé dans le foyer, les contes de distribution, les surfaces c h au liantes, sont uniquement nés de tubes en fer de a5 millimètres de diamètre intérieur HUblés les uns à la suite des autres de manière à former un uit continu.
►"eau du serpentin du foyer, étant soumise à faction du feu, hauffe et diminue de densité ; elle monte an vase d'expansion & trouve remplacée par de IVan plus froide qui s'échauffe et *ve à son tour. L'eau du vase d'expansion redescend et cardans les conduites desservant les locaux à cliautTer: de là revient au fourneau, rentre à la base du serpentin qu'elle ourt de bas en haut el recommence sa circulation. Plusieurs entins peuvent être groupés dans un même fourneau, chad'eux desservant un circuit spécial,
•~ surfaces chauffantes sont formées par les tuyaux mûmes ieiribution, qui sont disposés au bas des murs des locaux auflei ; pour obtenir la surface nécessaire, on peut enrouler uvaux sur eux-mêmes en forme de serpentins OU, ce qui est uvenl préférable, les munir de place en place, où cela esl
886 VENTILATION FT CHAUFFAGE 1»K> l.ll-.i \ S*B]
nécessaire, d'ailettes on fer rapportées ■ f fretté lent d'augmenter considérablement leur pi
À la partie supérieure des canalisations et trou1 d'expansion, formé de tubes de ow^r-A de diamètre interi* tuinmuiùquant entre ru\.
Knlîn. le système comporte des appareils accès mfetre avertisseur électrique, robinets de rég de ni
plissage, etc...
Nous allons décrire les diverses parties «lu mi
i* Fourneau. — Le fourneau est formé d'une cbtttibi runnerie maintenue par des armatures et « 1 ï -v ï —
Fig.
partiments par un mur d'autel en avant duqu» ! le foyer.
Les serpentins soumis a l'action du teu cornprernient u lairf nombre de grandes spires <]iii ont toute la longueur 9\ neau et occupent la partie supérieure du premier compart et d'autres de moindre longueur (pu sont logées d
Les gaz chauds de la combustion viennent d'abord les grandes spires, puis redescendent dans le second corn
eontael des petites spires que Iran parcourt «Je bas su
; Le chauffage esl très sensiblement méthodique,
fourneau est souvent muni «l'un foyer à grille inclinée et
e trémie permettant l'alimentation continue et automa-
pendant un temps assez long; on peut aussi employer le
r & gradins pour combustibles menus, que nous avons déjà
it (issu).
Conduites de distribution et surfaits chauffantes, — Elles
constituées par des tuyaux en fer de aS millimètres de (Rare intérieur et «le S millimètres d'épaisseur de paroi. Ces
ux sont assemblés à la suite les uns «1rs autres, au moyen
oints manchonnés du système Perkins.
Mmitivement, les surlaces chauffante* étaient uniquement
ptituées par des tuyaux tissée, enroulés au besoin sur eux-
es en forme < I • - serpentins, ce qui permettait de développer chaque local la surface chaulïante nécessaire. Ces serpen-
mtroduisaient dans les canalisations un nombre souvent mdérable de coudes qui nuisaient beaucoup & la circulation
eau.
puis, un les a remplacés par îles tuyaux a ailettes, obtenus
xant sur les tuyaux lisses des ailettes en 1er rapportées et niblécs à contact intime.
égalité de longueur, un tuyau ainsi préparé peut émettre
■inq à six luis plus de chaleur qu'un tuyau lisse de même urnr non muni d'ailettes, La distance d'axe en axe de es-ci varie suivant la surface d«> chauffe qu'on désire obtenir. es sont excentrées vers le bas, de manière que leur partie upérieure affleure presque le dessus du tuyau; cela facilite beaucoup l'enlèvement des poussières qui se déposent surtout sur la moîlié supérieure des tuyaux.
Cette précaution, toujours bonne à prendre, présente un intérêt particulier dans les salles d'hôpitaux, par exemple, où les res contiennent généralement un assez grand nombre •ormes morbides.
s diverses batteries cliaulTanles snnl, h' plus >ouvrnt, plaen dérivation; elles portent alors à leur base un rnhinet
\ KNTILATION ET CHAUFFAGE DES LIKl \ HABIT
et peuvenl fttre rendues huit à fait indépendantes
'iin- Nous avons représenta tMeriei
établie en dérivation.
Fig jSo.
Le tuyau supérieur contient de l*eau chaude pentins; dans le tuyau inférieur circule l'eau refroidie qui Wfh vers le fourneau. On assure ht répartition de Teau dani tofi 1 verses batteries en égalisant leurs résistances aumoi lateurs. Chaque fois que cela est possible, les tuyau si surfa»
chauffantes doivent rester apparents; sinon, on f<
coffrages facilement démontables, dont les pan m- m.talliiju
ajourées laissent passer Pair chaud si la chaleur rayonnant
Ces enveloppes, lorsqu'elles sont convenablement éi peuvent fournir un motif d'ornementation, ce qui permet l les placer même dans des Balles richement déc
3* Vases (T expansion. — Ils sont disposés au dessus semble de tout le système (flg, ~5i) et constitués nombre convenable de cylindres ee de Qm%m± de diainH sentant des tubulures de o^oaS de diamètre qui perm« les raccorder entre eux au moyen de pièces en T. Ils sont]
:iiai:he.
l»'nv tuyaux f\ g munis de bonehoofl taraudés et garnis dr ► ml>, qu'on dévisse lorsqu'il est nnys^aiiv d'ajouter une
quantité d'eau dans les appareils, Quoique ceux-ci soient parfaitement clanches, on constate, elVeL qu'après quelques jours de fondionneme.nl et en Fab- IM de toute faite visible, le niveau de
4^au a baissé, Le fan se produit surtout i^wsqinni vieiil de remplir les canalisail lient alors en grande partie a ce t i «» l'air dissous dans l'eau et les bulles m qui s'étaient cantonnées dans les >ints hauts ont été entraînés par le mouornent de l'eau et sont venus s,, dégager as le vase d'expansion; l'eau s'eel alors ir ainsi dire lassée: en marche <ou- Liit*\ la perte de liquide est absolument I signifiante.
Lorsqu'on veut ajouter de l'eau, on -otite d'un moment où l'appareil est re- -oidi ; on enlève d'abord le bouchon In tube Ar^ ce qui rétablit la pression ■nfrosphérique à l'intérieur des vas»-. îuis le bouchon du tube f\ par lequel on
verse de l'eau jusqu'à ce qu'elle affleure les bords de ce tube, On revisse ensuite les deux bouchons.
11 est bon de retirer d'abord le bouchon g pour éviter îles proj. -h ions d'eau chaude dans le cas où, par maladresse, on Tondrait ijouterde l'eau pendant que les appareils sont encore trop chauds. Dans certains cas spéciaux, as s disposé sur les vases d'cxf>ansion des indicateurs de niveau, soi! à tube de verre, soit a robinets, mais l'emploi de ces appareils est le plus souvent inutile. Dans les installations où le chauffage est continu, on peut alimenter à l'aide d'une petite pompe huilante à main et m contrôle la hauteur de l'eau au moyen de l'indicateur de niveau du vase d'expansion.
1344. Remplissage des appareils. — Pour que la cir-
Fig. ;5i.
VENTILATION KT i:n.u:FFAGE DES L1ELX HABITÉS.
Tî\
• un K
•àlab
m loi
rem|
culalionde l'eau convenablement dans les apparei
indispensable uji ils suirni l,îen pufgésd'air; pour obtenir tai, il faut effectuer le remplissage au moyen d'une pompe à gn Aéh'il de manière que, 1 *é< roulement -<k infant toujours | |i!
tuyau, l'eau introduite forme comme une sorte de piston qui
foule l'air devant Lui et l'expulse même des parties en <*<»ntre- Pour éviter que l'eau refoulée, par la pompe I
plusieurs edtéi I le foie e< b emprise
bulles d'air, mm la lait passer par net à trois eaux
de la colonne de retour et dont m d'abord la eiei de manière à rem]
la canalisation de retour; OU tounu la clef d'un demi-tour al pg
remplissa-r.
Pour faciliter cette opération, desserrer les bouchons qu'il esl loujo Rg, ;;»j, prudenl de placer dans les pointe bi
de Tair pourrait se cantonner.
1345. Manomètre avertisseur électrique. — mensions des serpentins de foyer senl calculées de ;i ce que la pression ne puisse pas s rie ver notald toutefois, pour éviter qu'on ne pousse le feu plus que son, ce qui fatiguerait inutilement les appareils, on fait liai manomètre qui détermine la mise en marche «l'unr électrique dès que la pression atteint la limite qu'on
1346. M. Grouvelie installe le chauffage à moyenne | comme un chauffage à eau ordinaire, mais en n'exnplo]
des tuyaux de diamètres relativement très petits, Il inteft dans les divers circuits des résistances réglables per d assurer la circulation de l'eau dans chacun ileux.
Du collecteur supérieur de la chaudière, constiti nous l'avons dit, (aaia) partent une ou plusieurs oolonni tantes {fig, -y.ï . d'un assez fort diamètre, aur lesquelles son! I chés, à chaque étage, des tuyaux plus petits desservant les dit appareils de chauffage, Ceux-ci sont de même re
«conduits secondaires à des colonnes principales de retour d'eau __r*firoidie débouchant dans le collecteur inférieur de la chaudière.
Il '
