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Le problème consiste donc à dégager dans
chaque local la quantité de chaleur
nécessaire pour y maintenir la température
désirée, c'est-à-dire couvrant exactement
les déperditions calorifiques du local.
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La
solution la plus simple
consiste, évidemment, à y
produire directement ces
calories par la cheminée évoquée
précédemment. La chaleur de la
combustion échauffe le
combustible lui-même et les gaz
brûlés. Cette chaleur est
transmise par rayonnement aux
parois de l'enceinte, et par
conductibilité et convection aux
solides et fluides en contact
avec le foyer. Dans une
cheminée, la plus grande partie
de la chaleur est ainsi
transmise à l'air qui environne
le foyer. |
Cet air
s'échauffe, se mélange plus ou moins aux
produits de la combustion et s'échappe par
le conduit de fumée, si bien que la presque
totalité de la chaleur est perdue. Pour
éviter ce gaspillage, il faut séparer les
produits de la combustion de l'air ambiant,
donc réaliser un foyer fermé comportant un
orifice d'arrivée de l'air de combustion
dans le bas et un échappement des gaz brûlés
dans le haut.
Les produits de la combustion, et le
combustible en particulier, sont donc au
contact d'une paroi qui transmet par
conduction la chaleur du foyer à l'air du
local. L'air chauffé au voisinage du poêle
se déplace ensuite par convection dans le
local en transportant les calories aux
différentes parois froides. C'est ainsi
l'air de la pièce qui sert de véhicule de
chaleur entre le foyer et les parois à
réchauffer. Le mouvement de cet air est dû à
la différence de densité entre la colonne
d'air chaud au-dessus du foyer et l'air plus
froid situé le long des parois. L'air chaud
et léger tend à monter, l'air froid, plus
lourd, à descendre, ce qui réalise un
mouvement indéfini, aussi longtemps que la
différence de température entre les colonnes
d'air est maintenue.
C'est le chauffage individuel, en ce sens
qu'il comporte un foyer par pièce. Il
présente l'inconvénient d'exiger la
manutention du charbon dans tout l'immeuble.
De plus, les gaz de la combustion peuvent
vicier l'air du local, car, les foyers
domestiques et les cheminées ne sont pas
toujours en dépression et il peut en
résulter des infiltrations de gaz carbonique
ou d'oxyde de carbone.
Aussi, les constructeurs se sont-ils
efforcés de réduire le nombre de ces foyers,
en faisant servir chacun d'eux à plusieurs
pièces. Citons, pour mémoire, les poêles de
faïence ou de maçonnerie encastrés dans les
murs de refend et permettant ainsi de
chauffer plusieurs pièces contiguës.
Comme nous l'avons signalé antérieurement,
les Romains faisaient circuler les gaz
brûlés à travers des canaux et des cheminées
qui traversaient plusieurs pièces en les
chauffant. Ce sont les premiers essais de
chauffage central, celui-ci consistant à
produire de la chaleur dans un seul foyer et
à la distribuer aux différents locaux à
chauffer.
Remarquons, d'ailleurs, que dans le
chauffage individuel, il y a également
transport de la chaleur du point de
production (poêle) aux différentes parois
froides. Si, au lieu de laisser l'air
circuler librement dans la pièce, on
l'emprisonne dans des conduits, il pourra
être distribué à différents locaux. Mais, le
principe du fonctionnement est le même : la
circulation se produit par suite de la
différence de densité entre l'air des
conduits, à 40 °C, par exemple, et l'air
extérieur, à 0°C, par exemple. Cette
disposition présente l'avantage d'une
ventilation régulière du local, puisque
l'air y est renouvelé en permanence.
Mais, comme elle entraîne une dépense
supplémentaire de calories, on préfère,
parfois, la solution en circuit fermé où
l'air est repris directement dans la pièce.
Il suffit, dans ce cas, de disposer d'un
conduits de rappel ramenant l'air au foyer,
et analogues aux conduits de chauffage.
Ce principe de distribution étant exposé, il
apparaît que rien n'empêche de transporter
la chaleur du foyer aux locaux par un autre
fluide que l'air. Mais, bien entendu, ce
fluide ne pourra plus être déversé dans la
pièce et devra y circuler dans une enceinte
où il se refroidira. Par exemple, le foyer
pourra être entouré d'eau qui sera
distribuée aux différents locaux dans des
radiateurs où elle se refroidira avant de
revenir à la chaudière. C'est le principe du
chauffage à eau chaude.
Le fluide peut, d'ailleurs, changer d'état
au cours de ce transport de calories. Par
exemple, il pourra se transformer en vapeur
dans la chaudière en absorbant sa chaleur
latente de vaporisation, être véhiculé sous
cette forme jusqu'au local à chauffer où il
se condensera dans les radiateurs en
restituant cette chaleur de vaporisation ;
puis, il sera ramené à la chaudière sous
forme d'eau condensée. C'est le chauffage à
vapeur.
Le principe du chauffage central illustré
par ces exemples peut s'énoncer ainsi :« Le
chauffage central consiste à produire de la
chaleur en un point déterminé de l'immeuble
et à la distribuer à tous les locaux. A cet
effet, la chaleur est accumulée au point de
production dans un corps quelconque. Ce
corps est divisé et transporté, ensuite,
dans les différents locaux à chauffer où il
cède les calories absorbées en se
refroidissant. »
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