QUANTITÉ D’AIR

NÉCESS. A LA COMBUST.

1 litres a press o1" , 7G t à ow.

en poids.

en litres à la press, de om , 76 et à o°.

en poids.

4oo

i3,oo

io352

2ISS

io452

On peut, au moyen de celle table, déterminer le prix relatif que coûtent , dans un lieu quelconque, 1000 imités de chaleur obtenues par divers combustibles , si Ton connaît le poids de combustible contenu dans la mesure d’usage , et le prix de celle mesure.

nu calorique. j^5

Pour faire ce calcul , on multipliera le nombre d’unités de chaleur produites par un kilogramme de combustible, suivant la table, par lenombre de kilogrammes de combustible contenus dans la mesure. Cela fait, on divisera le prix de la mesure par le nombre obtenu.

En opérant ainsi , on trouve qu’à Paris le charbon de

terre coûtant 4 fr. 4o cent, l’hectolitre , et le coke 2 fr. 85 cent.; la corde de bois de hêtre coûtant 70 fr., et l’hectolitre de charbon de bois 4 fr., le prix de 1000 unités de chaleur est représenté par les nombres suivans pour chaque combustible:

Avec le charbon <lo lerre . .

Avec le coke . o[0,5

Aveclc >>oi* . .

Avec le charbon de bois . 0,0 9 5

En sorte qu’à Paris le chauffage avec le charbon de bois est le plus cher de tous.

Le chauflage avec le charbon de terre est un quart meilleur marché que le chauffage avec le bois , et le chauffage avec le coke plus cher qu’avec le charbon de terre ou le bois. Nous extrayons ces données de l’ouvrage de JYî. Péclet , mais nous sommes loin de les considérer comme absolument vraies , i° parce que le pouvoir calorifique du coke n’a jamais été bien déterminé, et que nous avons de bonnes raisons de croire qu’il est très-supérieur à l’estimation approximative deM. Péclet; 2° parce que les combustibles sont employés, tantôt pour communiquer de la chaleur , tantôt dans le but spécial de la rayonner, comme il arrive] par exemple, dans les cheminées de nos habitations, en sorte que le coke et le charbon de lerre, qui rayonnent peut-être deux ou trois lois plus de calorique que le bois, ont dans ce cas particulier une supériorité relative qui renverse les résultats ou calculs que nous venons de donner

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5o5. Les appareils de combustion sont tellement variés , que nous ne pourrions , sans sortir du but particulier de cet ouvrage, les décrire en détail; nous nous contenterons d’en donner line idée succincte.

Le cas qui se rencontre le plus fréquemment dans les arts, est celui dans lequel on a pour but de chauffer une masse liquide et de la vaporiser; ce liquide est alors contenu dans une chaudière; le combustible est placé dessous, dans un foyer au-dessus d’une grille. Un canal vertical plus ou moins élevé sert, sous le nom de cheminée , au double usage de transporter au dehors le produit gazeux ou la combustion, et de déterminer un courant d air suffisant b travers la grille du foyer.

Quelques règles générales peuvent être posées pourla construction de ces sortes d’appareil.

i° La surface par laquelle les chaudières peuvent être échauffées pourra produire jusqu’à 4° kilogrammes de chaleur par mètre carré, si la combustion est active;

2° Plus la cheminée sera élevée , plus elle sera large , et moins elle sera exposée à un refroidissement extérieur, plus le courant d’air qu’elle produira sera rapide;

5°Lagrillequisupporlelecombuslible devra avoir o™,i5 de surface avec un quart de vide, pour brûler îo kilogrammes de charbon de terre par heure;

4° Les détours que l’on forcera l’air chaud de faire autour de la chaudière, pour profiter de la plus grande partie de sa chaleur, ne doivent pas être portés au point d’en trop abaisser la température, parce que la force ascensionnelle de l’air dans la cheminée en serait trop diminuée, et les canaux de circulation doivent avoir un grand diamètre pour ne pas ralentir le courant d’air.

Le chauffage des corps solides à une haute température s’opère à la forge ou dans les fours à réverbère. Dans ces

deux cas , l’expérience a appris les meilleurs moyens d’obtenir , aux moindres frais possibles, les plus hautes températures; il ne manque à ces méthodes pratiques que de connaître 1 usage des combustibles gazeux dont nous avons parlé précédemment.

Nous consignerons ici une observation curieuse et d’un grand intérêt pour nos arts.

Il a été constaté par expérience que, dans un grand fourneau employé b la fonte du fer par le coke, où le courant d air est déterminé par des machines soufflantes , il suffisait d’élever la température de l’air insullé à 8o° pour diminuer d’un quart la consommation du combustible, tout en augmentant à peu près dans la même proportion la production journalière du fourneau.

Ce lait remarquable s’explique parfaitement bien , puisque le but de l’appareil est d’obtenir une chaleur locale assez élevée pour fondre lefer, et que, d’une autre part, tout l’air qui traverse le fourneau doit être échauffé de la température atmosphérique à ce haut degré de chaleur qu’il emporte avec lui. Il y a donc dans ces appareils, d’une part, production de chaleur en proportion du volume d’air affluant, de 1 autre part, déperdition de chaleur dans la même proportion. La différence de ces deux effets produit la température qui fond le métal; il est donc évident qu’en échauffant d’avance l’air qui entre dans le fourneau , on diminuera la déperdition sans diminuer la production. Ce nouveau principe ne tardera certainement pas à recevoir les plus importantes applications.

5o4. Nos habitations dans les climats tempérés, etsurtout dans les régions septentrionales , sont loin de se trouver toujours a une température convenable ou même supportable. Nous employons, pour obvier à cet inconvénient, le combustible qui se trouve le plus abondamment dans

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chaque contrée , et nous le brûlons dans des appareils divers , qui tous peuvent se diviser en deux classes , connues sous les noms de poêles ou de cheminées. Leur perfection actuelle paraît directement relative à l’intensité du froid que comportent les diverses régions; tout le monde sait qu’on se chauffe beaucoup mieux à Pétersbourg qu’à Paris, et qu’on souffre beaucoup plus du froid en Italie qu’en France.

Les poêles sont des masses plus ou moins volumineuses , au milieu desquelles se trouve un foyer qui communique d’une part avec l’air extérieur, et de l’autre avec un tuyau qui donne issue à la fumée , en la portant en général vers le sommet du bâtiment. Ces appareils sont ordinairement le siège d’une combustion vive, animée par un courant d’air rapide. Us peuvent être formés de substances conductrices comme les métaux, ou de matières non conductrices, comme les briques, la faïence, etc. Les poêles de métal s’échauffent rapidement , rayonnent trop de chaleur, dessèchent fortement l’air atmosphérique, et se refroidissent avec une égale rapidité. Leur usage ne convient que dans un lieu où l’air doit être continuellement renouvelé; il faut les proscrire des chambres de malades, et en éloigner tout ceux dont la poitrine est irritable.

Les poêles formés de matières non conductrices s’échauffeut plus lentement, rayonnent moins de calorique, dessèchent moins l’air et demeurent plus long-temps chauds. Us sont sous tous ces rapports préférables aux poêles de métal , surtout quand leur surface extérieure est formée par un émail blanc et poli qui rayonne très-lentement le calorique.

La masse relative des poêles est un objet très-imporlant de considération. Si celte masse est très-petite relativement au local qu’il 6’agil d’échauffer, il faudra porter

le poêle h une très-haute température, et l’on verra naître presque tous les inconvéniens des poêles de métal. On obviera du moins au dessèchement de l’air en plaçant sur le poêle un vase large et peu profond où l’on mettra de l’eau en évaporation.

Si le poêle a une grande masse et une surface très-étendue, il ne sera jamais nécessaire d’en élever fortement la température , et ce sera la meilleure condition de chauffage pour un poêle; c’est ce que l’expérience a appris aux habitans de la Suisse et de l’Allemagne.

On pratique dans l’intérieur des poêles des canaux métalliques qui reçoivent de l’air froid par leur ouverture inférieure, pour verser cet air échauffé dans l’appartement, par ce que I on nomme des bouches de chaleur; le mieux est que l’air froid soit tiré de l’extérieur par des conduits disposés h cet effet; mais il est très-important que tout le trajet que l’air doit parcourir dans l’intérieur du poêle ait un diamètre considérable, car la force ascensionnelle de l’air dans ces canaux étant très-petite , les bouches de chaleur sont illusoires et les effets presque nuis , quand les canaux de circulation sont étroits.

Dans les poêles de peu de volume , on emploie le tuyau même qui donne issue h la fumée , comme un moyen principal d’échauffer l’air de l’appartement; on multiplie sa longueur par des détours , et même on l’environne d’un double canal pour accélérer réchauffement et la circulation de l’air. Ces tuyaux partagent les inconvéniens des poêles métalliques.

Les cheminées sont des appareils dans lesquels on brûle le combustible à découvert, en faisant en sorte cependant que les produits de la combustion soient reçus tout entiers dans une espèce de hotte située au-dessus du foyer, et se continuant par un tuyau qui donne issue à la fumée. Le

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but principal de ces appareils est de verser dans la chambre le calorique rayonnant produit par le combustible; quant b l’air chaud , il est nécessairement entraîné hors de la pièce par le tuyau toujours très-large qu’exige cet appareil. 11 en résulte que les meilleures cheminées sont celles dont les parois , tapissées de matières blanches et polies comme la faïence , sont disposées sous des angles convenables pour réfléchir le calorique rayonnant en dehors de la cheminée; telles sont les cheminées dites h la Rumfort; il en résulte encore que le meilleur combustible à brûler dans une cheminée sera , toutes choses égales d’ailleurs , le charbon de terre ou le coke , qui rayonnent une grande partie du calorique qu’ils produisent. La flamme des meilleurs combustibles , si agréable d’ailleurs par le vif éclat qu’elle produit , est bien loin de rayonner autant de calorique que la masse incandescente du charbon de terre ou du coke.

Les cheminées ont le grave inconvénient d’admettre nécessairement le passage continuel d’un très-grand volume d’air, qui doit être continuellement remplacé dans l’appartement par les jointures des portes et des fenêtres; leur tirage est d’ailleurs incertain : elles sont sujettes h laisser répandre de la fumée dans l’intérieur des habitations. On obvie souvent h la fois à l’un et h l’autre de ces inconvéniens, en amenant, par des conduits particuliers, un courant d’air extérieur au-devant du foyer.

La construction de cheminée la plus favorable que nous connaissions , est celle du sieur Lhomond ; ces appareils sont munis de plaques de tôle , qui s’élevant et s’abaissant à volonté devant le foyer, rendent le tirage aussi considérable et aussi faible qu’on le veut.

On a construit des appareils mixtes, que l’on peut nommer cheminée-poêles , parce qu’ils consistent dans une masse

isolée au milieu de l’appartement , comme les poêles , et que leur feu peut être mis h découvert comme dans une cheminée. Le plus célèbre et le plus compliqué de ces appareils mixtes est celui de Desarnaud; on réalise aujourd’hui à peu près les mêmes effets par des constructions simples et peu dispendieuses.

Indépendamment des deux moyens de chauffage que nous venons de décrire, on en met aujourd hui en usage un troisième , que l’on connaît sous le nom de calorifère. Nous entrerons à ce sujet dans quelques détails , parce que lui seul convient pour le chauffage des grandes maisonset des hôpitaux.

11 faut distinguer deux sortes de calorifères , ceux où l’air est échauffé directement par le feu, et ceux où 1 air est échauffé par des tuyaux incessamment remplis de vapeur d’eau, et conséquemment maintenu à ioo° de température.

Pour établir un calorifère de la première espèce , on construit, dans le lieu le plus bas de l’habitation à échauffer, dans une cave par exemple, un foyer en fonte garni d’un assez grand nombre de tuyaux ou d’appendices présentant beaucoup d’anfractuosités, et conséquemment une surface de développement très-étendue; on recouvre tout cet appareil d’une voûte en briques fermée de toutes parts, excepté en bas pour l’accès de l’air froid , et en haut pour l’issue de l’air chaud. L’ouverture supérieure communique avec des conduits qui vont se distribuer en montant à toutes les pièces de l’édifice , dans chacune desquelles se trouve , au voisinage du plancher, une ouver ture garnie d’un registre, laquelle donne issue dans la pièce è l’air échauffé sous la voûte de briques, et qui tend sans cesse h s’élever avec une lorce d autant plus grande , que la chaleur est plus considérable et la colonne d air chaud plus haute.

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Celte manière de distribuer de l’air échauffé par un seul foyer dans toutes les parties du plus vaste édilicc est à la fois économique , sûre et commode; elle a cependant encore quelques inconvéniens : la plus légère ouverture à l’appareil de combustion mêle à l’air échauffé une certaine quantité de fumée qui se répand partout , et surtout, pour que l’air arrive assez chaud dans les lieux les pluséloignés , il faut qu’il soit beaucoup plus chaud dans les lieux rapprochés du calorifère , et les objets voisins des bouches de chaleur sont ordinairement souillés et altérés ; cet air chaud est toujours trop desséché et rarement exempt de quelque mauvaise odeur.

Le chauffage par la vapeur est bien supérieur à celui que nous venons de décrire : il peut s’exécuter de deux manières différentes; la première est la plus usitée; elle est déjà mise en usage dans quelques-uns de nos hôpitaux.

On dispose dans un des points les plus bas de l’établissement une chaudière à vapeur d’une dimension proportionnée à son importance. On établit dans chacune des salles à chauffer des colonnes verticales ou horizontales, des conduits sous les pavages des salles , enfin des surfaces, d’un développement plus ou moins grand sur lesquelles l’air libre de ces salles doit venir s’échauffer. Toutes ces capacités communiquent ensemble et avec la chaudière à vapeur, par des tuyaux qui n’ont pas besoin d’avoir un grand diamètre, et qui doivent être entourés de corps non conducteurs pour éviter les perditions inutiles de chaleur. Dans les points les plus éloignés de l’appareil, on place quelques robinets que l’on a soin d’ouvrir au moment du chauffage pour donner issue à l’air atmosphérique contenu dans l’appareil, lequel s’opposerait à l’introduction de la vapeur, s’il ne trouvait une ouverture libre pour s’échapper. L’ensemble de cct appareil de chauffage doit pré-

scnter une inclinaison telle que l’eau liquide résultant do la condensation de la vapeur revienne d’elle-même daus la chaudière pour s’y vaporiser de nouveau.

Au moyen de ces dispositions , un gros cylindre de cuivre ou de fonte , placé au milieu d’une salle de malades, deviendra un excellent poêle , dont la surface extérieure sera constamment maintenue h ioo° de température, mais ne s’élèvera jamais au-dessus.

Des tuyaux horizontaux d’un petit diamètre pourront longer le pied du lit des malades en passant sous le plancher percé de nombreuses ouvertures , et leurs pieds reposeront ainsi sur une sorte de chaufferette générale, bien préférable à tous les autres moyens connus de produire le même effet. On peut voir la plupart des choses que nous venons de décrire dans une des cliniques que l’EcoIe-de- Médecine possède dans l’hôpital de la Charité.

Mais ce que les physiciens n’y remarqueront pas sans quelque surprise , c’est que les cylindres de chauffage ont été placés horizontalement au lieu de l’être verticalement, tandis qu'il est démontré que, dans la seconde situation, le même cylindre, entretenu h la même température, échauffe trois ou quatre fois plus d’air, dans un temps donné, que dans la première, ce qui dépend de la vitesse accélérée que contracte l’air échauffé le long d’une surface verticale.

Nous terminerons ce sujet par la description de la meilleure de toutes les méthodes que l’on puisse employer pour le chauffage d’un hôpital , lorsqu’on préside h sa construction. Nous l’avons vu pratiquer pour un grand hôpital de fous eu Angleterre.

Celte méthode consiste à échauffer de l’air au moyen de tuyaux chauffés eux-mêmes par la vapeur , et à faire ensuite circuler cet air chaud dans toutes les parties du bu-

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timent. Pour y parvenir, on établit dans une cave , une on plusieurs chaudières de dimensions convenables. On ménage dans les fondations de tous les gros murs des galeries communiquant toutes ensemble et avec l’air extérieur; on ménage aussi dans les gros murs, en les élevant , des conduits verticaux aussi multipliés qu’on le désire , qui communiquent inférieurement avec les galeries , tuyaux qui sont fermés â leur partie supérieure, mais qui peuvent s’ouvrir à volonté par un simple percement dans toutes les salles du bâtiment. On fait circuler deux gros tuyaux de métal dans toutes les galeries des fondations, en les disposant de manière à les chauffer par la vapeur et à faire revenir l’eau de condensation dans la chaudière.

Par ce procédé, l’air que l’on doit échauffer est toujours pris environ à io°, quel que soit le froid extérieur. 11 est chargé d’une quantité d’humidité telle qu’il ne devient pas trop sec, même en l’échauffant. Les routes souterraines ne permettent aucune déperdition du calorique produit; l’air ne contracte aucune odeur fâcheuse, et ne peut jamais se trouver mêlé de fumée; enfin la température de cet air ne pouvant jamais excéder ni même atteindre ioo°,on n’observe aucun des inconvéniens des calorifères h air. Les conduits ouverts dans les murs peuvent offrir de grandes dimensions, deviennent de très-bons ventilateurs qui entretiennent non-seulement la chaleur, mais encore la salubrité la plus désirable dans toutes les parties de l’hôpital. Des registres placés aux différentes ouvertures servent au reste à limiter convenablement l’accès de l’air chaud.

La méthode que nous venons de décrire a le grand avantage d’entretenir une tension continuelle de l’air chaud à pénétrer dans les salles des malades , en sorte que l’air de la salle tend h s’échapper par toutes les jointures des portes ou des fenêtres, tandis que , dans les méthodes ordiuaires ,

et surtout dans la ventilation par aspiration, c’est au contraire l’air froid extérieur qui souille continuellement à travers ces jointures , et qui se précipite en masse dans la salle lorsqu’on ouvre une porte ou une fenêtre.

Nous désirons beaucoup que les personnes chargées de semblables établisscmens tiennent compte de ces observations.

Les différens moyens d’échauffer nos habitations , et surtout de rétablir une température convenable dans nos organes après que nous avons été exposés h un froid extérieur, présentent deux modifications de la plus haute importance hygiénique; tantôt cette chaleur, dont nous sentons le besoin , nous est principalement transmise par communication, tantôt nous la recevons par rayonnement; par exemple, si dans une saison rigoureuse nous entrons dans une chambre échauffée par un poêle, l’air chaud qui nous environne immédiatement cède par communication son calorique h toute la surface extérieure du corps; si au contraire nous entrons dans une pièce où se trouve un foyer à découvert, nous en recevrons, en nous approchant, une grande quantité de calorique rayonnant que nous appliquons è volonté aux différentes parties du corps où le froid se fait sentir.

Ces deux modes d’échauffement ont sur l’économie animale des effets absolument différens. Dans le mode par communication, le sang se porte promptement à la tête, qui est toujours la première échauffée. Un sentiment de faiblesse, et même la céphalalgie et les vertiges, ne tardent pas à survenir, tandis que les membres inférieurs ne sont pas encore échauffés. Dans le mode par rayonnement, les parties inférieures du corps sont immédiatement exposées à l’action de la chaleur; la tête n’éprouve aucun embarras , et l’effet général est plutôt stimulant que débilitant,