M quantité de chaleur transmise par unité de longueur de tuyau et par heure;

Ne(log R'-log R);

e 2,3026 nombre par lequel il faut multiplier le logarithme d'un nombre pour avoir son logarithme népérien (Int. 409);

Ret R' rayons extérieurs du tuyau et de l'enveloppe ;

T et T' températures intérieure et extérieure ;

C

coefficient de conductibilité de l'enveloppe (4");

ket k' coefficients dus au rayonnement et au contact de l'air (1o et 2o); si la matière enveloppante est couverte de toile, k=3,65, et k' se déduit de la formule donnée au 2o pour les cylindres horizontaux.

405. Chauffage des appartements par les cheminées ordinaires. La quantité de chaleur rayonnée dans l'appartement par un foyer ordinaire de cheminée est à peu près le quart de la chaleur totale rayonnée par le combustible; ainsi, pour le bois, elle est seulement les 0,06 ou 0,07 de la chaleur totale développée par sa combustion (343, 359).

Les combustibles les plus convenables pour ce mode de chauffage sont la houille et le coke, dont les pouvoirs rayonnants sont très-grands (351, 356). Les cheminées ouvertes n'utilisent cependant qu'environ les 0,13 de la chaleur totale développée par ces combustibles.

On peut admettre que dans les cheminées ordinaires 1 kilog. de bois exige au moins l'appel de 100 mètres cubes d'air, et 60 mètres cubes dans celles qui sont mieux construites (357).

Pour une cheminée ordinaire d'appartement, l'expérience prouve qu'une section de 3 à 4 décimètres carrés est presque toujours suffisante. Leur diamètre varie de 0,20 à 0,25; rarement il convient de dépasser cette limite, si ce n'est pour les appartements destinés à recevoir un grand nombre de personnes; dans ce cas, afin de faciliter la ventilation, on porte ordinairement la section à 25 ou 27 décimètres carrés, 0,80 sur 0,32 environ.

Les premiers perfectionnements des cheminées sont dus à Rumford, qui rétrécit à 0,12 ou 0,15 de large l'orifice de communication du foyer avec le tuyau, de manière à réduire à 0,04 ou 0,06 la surface de cet orifice; il diminua de près de moitié la profondeur du foyer, et le termina latéralement par des murs inclinés à 45°.

L'Homond a ensuite apporté des améliorations aux dispositions do Rumford, et ajouté le tablier mobile en tôle. Les cheminées à la l'Homond sont celles ordinaires de nos appartements. La distance du tablier au contre-cœur n'est guère que de 0,15 et à une hauteur de 0,30, се contre-cœur porte des briques qui ne laissent plus à l'ouverture que 0,05 de largeur.

D'après des expériences faites par les membres du comité consultatif, les proportions de charbon nécessaires pour maintenir une même salle à la même température pendant le même temps, sont 100 pour les cheminées ordinaires, 13 pour les poêles métalliques, et de 13 à 16 pour les appareils analogues aux poêles, mais à foyer ouvert.

Dans le choix des différents modes de chauffage, il faut avoir égard, selon les circonstances, non-seulement à la chaleur utilisée, mais aussi à la ventilation produite.

406. Chauffage par les poêles (404). Lorsqu'un tuyau dans lequel circule de la fumée chauffe directement l'air extérieur, on peut admettre que la quantité de chaleur qui passe à travers ses parois est proportionnelle à la différence des températures intérieure et extérieure, et, des expériences de Péclet sur les cheminées en tôle, en fonte et en terre, il résulte qu'un mètre carré de surface laisse passer en une heure, pour une différence de température de un degré, 3,93 unités de chaleur pour la tôle, 9,9 unités pour la fonte, et 3,85 unités pour la terre cuite de 0,01 d'épaisseur.

D'après cela, supposant que dans un poêle la fumée soit abandonnée à 200o, on peut même, avec de bonnes dispositions, l'amener jusqu'à 100° avant de la laisser s'échapper au dehors, sa température aux environs du foyer étant au moins de 800°, sa température moyenne est de 500° pendant la chauffe, et l'excès de température varie de 400° à 500°; d'où il résulte que, dans ce cas, chaque mètre carré de surface de chauffe laisse passer en une heure, pour un excès moyen de 450°, 1768,5 unités de chaleur pour la tôle, 4455 pour la fonte, et 1732,5 pour la terre cuite de 0,01 d'épaisseur.

Cette énorme différence des quantités de chaleur qui passent à travers la tôle et la fonte n'existe pas dans le chauffage par l'eau ou par

la vapeur.

Les résultats précédents peuvent servir à calculer la surface de chauffe d'un poêle ou d'un calorifère, les tuyaux parcourus par la fumée ayant la section minimum de la cheminée (362), et le combustible produisant un effet utile égal aux 0,80 de sa puissance calorifique. Dans la pratique, on compte ordinairement sur un mètre carré de surface de chauffe en tôle ou en fonte, quoique pour cette dernière elle puisse être beaucoup moindre, par 100 mètres cubes de capacité de salle à chauffer. Le diamètre des tuyaux de poêles peut se calculer comme celui des cheminées; mais il vaut mieux généralement s'en tenir aux dimensions 0,10 à 0,20 adoptées dans la pratique.

On donne un degré suffisant d'humidité à l'air, en plaçant un vase plein d'eau sur le poèle ou dans les conduits d'air chaud. La quantité d'eau est de 1 à 1,5 litre environ par jour pour une salle de 75 à 80 mètres cubes.

M. Gurney a eu l'idée de recouvrir la surface extérieure des poêles en fonte d'un grand nombre de nervures verticales. La surface en contact avec l'air étant considérable, le poêle ne rougit plus comme quand il est lisse, et l'on peut estimer que si l'on quadruple ainsi la surface, on double à peu près la chaleur transmise par le poêle.

407. Calorifères à air chaud placés dans les pièces qu'ils doivent chauffer et ventiler. Ces calorifères, employés pour les écoles et pour les petites salles d'hôpital, doivent, comme tous les autres calorifères, puiser à l'extérieur l'air à chauffer.

La disposition la plus simple de ces appareils consiste en une colonne verticale rectangulaire ou cylindrique de 1,50 à 2 mètres de hauteur, renfermant le foyer, et surmontée d'un tuyau qui s'élève d'abord verti

calement, pour se recourber ensuite à peu près horizontalement et gagner la cheminée en traversant une partie plus ou moins étendue de la salle. La colonne contenant le foyer est environnée d'une enveloppe en tôle ou en légère maçonnerie, et l'intervalle de la colonne et de l'enveloppe communique par le bas avec un canal qui amène l'air du dehors, et par le haut avec l'air de la pièce. Le tirage ayant lieu dans la partie verticale, la fumée peut être peu à peu complétement refroidie dans le tuyau horizontal; d'où il résulte qu'à l'économie de frais d'établissement de l'appareil, se joint celle de combustible.

La surface de la grille peut se fixer d'après la quantité maximum de combustible à brûler par heure (368), cette quantité étant déterminée d'après le nombre d'unités de chaleur qui passe dans le même temps à travers les murailles et les vitres dans les conditions les plus défavorables (404); mais il convient toujours d'employer de très-grandes grilles, de manière à avoir deux feux dormants.

D'après la hauteur de la partie verticale où se produit le tirage, on peut calculer avec une approximation suffisante la section du tuyau, en employant la méthode générale (362). Mais cette section doit être déterminée d'après l'étendue de la surface de refroidissement, ce qui, à moins que le tuyau n'ait une très-grande longueur, conduit à une section plus grande que celle qu'exigerait le tirage. Selon Péclet, on ne peut pas compter que le foyer soit à une température supérieure à 600 ou 700°, à cause de la chaleur rayonnée sur l'enceinte constamment refroidie par le courant d'air traversant l'espace qui la sépare de l'enveloppe extérieure. Dans la pratique, on obtient des résultats convenables en admettant que l'air brûlé s'échappe du foyer à une température voisine de 500°, qu'il se refroidit complétement dans son parcours, que la température de la pièce est de 15°, et que la quantité de chaleur émise est la même que si le tuyau avait dans toute son étendue la température moyenne de 250°. Partant de là, supposant que le rayon du tuyau est égal à 0,075, la formule (7) du n° 404 donne pour la chaleur transmise en une heure par un mètre carré de surface, en observant que m=124,72 × 3,36 419,06, a=1,0077, 0=15°, t = 250 — 15 = 235°,

m'=0,552 (2,058+

=

-

M = R + A = 419,06 × 1,007715 (1,0077235—1) + 1,417 × 2351,233 =2382 +1188 = 3570.

Supposant que la fumée à la sortie de la colonne renferme encore à peu près les 5/12 de la chaleur produite, soit 3335 unités par kilogramme d'un combustible tel que la houille, dont la puissance calorifique est 8004 (359), par kilogramme de houille il faudra 3335:35700mq,93 de surface de tuyau. Il y a lieu de remarquer qu'une variation, même assez considérable, dans l'étendue de la surface de chauffe n'a pas une influence très-grande sur l'effet utile, attendu que la variation se porte toujours sur l'extrémité du tuyau, laquelle transmet le moins de chaleur; c'est comme pour les générateurs à vapeur. Dans la pratique on

prend ordinairement 1,50 à 2 mètres carrés de surface de chauffe par kilogramme de houille à brûler par heure, non compris les surfaces du foyer.

La fig. 112 représente la coupe d'un poêle calorifère à alimentation

DULOS.

Fig. 112.

continue, établie d'après ce système par M. Martin, ingénieur à Besançon.

F' réservoir de coke d'une capacité de Ome,25; on le remplit par le haut après avoir enlevé le chapeau en tôle qui recouvre tout l'appareil; dans ce chapeau on peut placer un vase contenant de l'eau. Une charge du réservoir F' faite le matin peut alimenter le foyer pendant toute la journée, soit pendant 8 ou même 12 heures.

F foyer; on y allume le feu par la porte P avant de charger le réservoir F'.

C cendrier; en le tirant plus ou moins à l'aide de la poignée P' on augmente ou modère l'arrivée de l'air de la salle sous la grille G. ll'orifice annulaire par lequel les produits de la combustion quittent le foyer pour se rendre dans l'espace 00' compris entre le tronc de cône F' et une première enveloppe BB. Cet espace est divisé au milieu de sa hauteur par une cloison horizontale qui porte en 0, du côté opposé au tuyau de départ T de la fumée, une ouverture qui oblige la fumée de circuler au contact de la paroi de chauffe BB avant d'arriver

au tuyau T. Le tuyau T est muni d'une valve régulatrice, et il s'élève verticalement à une hauteur de 1 ou 2 mètres, où il se raccorde avec le tuyau presque horizontal qui traverse la salle.

E canal d'arrivée de l'air puisé à l'extérieur; il est muni d'une valve régulatrice R. Cet air s'élève et s'échauffe dans un espace compris entre l'enveloppe extérieure AA et celle de chauffe BB, et pénètre dans la salle par des ouvertures latérales S garnies de toiles métalliques.

Les parois en contact avec le foyer sont en fonte, et tout le reste est en tôle, sauf parfois quelques petites parties qui sont en laiton, à titre d'ornementation.

408. Pour les calorifères non placés dans les pièces qu'ils doivent chauffer et ventiler, la quantité maximum de combustible à brûler se détermine en supposant que son effet utile est les 0,50 ou 0,55 de sa puissance calorifique (359); cet effet utile atteint les 0,75 et même les 0,80 pour les calorifères les mieux construits; mais en général il ne convient pas de compter sur plus de 0,60 à 0,70. La grille, pour une même quantité de combustible brûlée, a la même surface que pour les chaudières à vapeur (368), mais il vaut mieux augmenter cette surface et la

porter jusqu'à 1 décimètre carré pour 0*,50 de houille que de la diminuer. La section de la cheminée et des canaux de circulation se calcule comme pour les chaudières à vapeur (361, 362), en supposant égale à 200° la température de la fumée dans la cheminée. Selon que la hauteur de la cheminée est de 10, 20 ou 30 mètres, le poids de houille brûlée par heure peut être de 1,87, 2*,58 ou 3,02 par décimètre carré de section. La surface de chauffe réelle est de 2 mètres carrés par kilogramme de houille ou 2 kilog. de bois à brûler par heure.

La quantité d'eau à donner par jour pour entretenir l'humidité est de 1,5 à 2 litres pour une salle de 100 mètres cubes..

Les tuyaux qui conduisent l'air chaud dans les diverses pièces à chauffer doivent, autant que possible, partir tous du réservoir même d'air chaud, afin qu'ils ne se gênent pas mutuellement. Deux tuyaux branchés l'un sur l'autre ne doivent pas se servir d'obturateur; aussi faut-il, dans ce cas, faire usage d'une culotte. Les dimensions des tuyaux doivent être grandes; la vitesse de l'air ne doit pas y être supérieure à 0,50 en moyenne, les coudes et les étranglements des clefs compensés.

Les bouches doivent être larges et maillées avec du fil de fer ou de cuivre très-fin, à grandes mailles de 0,005 au moins de côté. Les bouches à coulisse sont plus commodes pour régler l'ouverture que celles à charnières.

Sans un moyen d'évacuation de l'air de la salle, l'air chaud ne peut pas s'y introduire. L'appel peut se faire par la cheminée, quand il y en a une, ou par une cage d'escalier contigu, à l'aide d'une bouche grillagée de communication. Dans les salles à manger ou les antichambres, on peut placer au plafond ou près du plafond une bouche grillagée qui communique, par un tuyau de 0,15 à 0,16 de diamètre, avec un tuyau de tôle montant de 2 mètres dans la cheminée de la cuisine ou dans toute autre cheminée constamment chauffée.

Quand on chauffe plusieurs étages avec un seul calorifère, les étages supérieurs absorbent tout l'air sans rien laisser au rez-de-chaussée; on remédie à cet inconvénient à l'aide de coulisses ou en divisant par des cloisons le réservoir d'air chaud en autant de parties qu'il y a d'étages. Il convient, quand cela est possible, que le tuyau qui conduit l'air à chaque étage circule sous le plafond de l'étage immédiatement inférieur; des bouches convenablement distribuées sur sa longueur amènent l'air dans la pièce en traversant le plancher. Cette disposition nous a parfaitement réussi dans une fabrique de papiers peints, où l'on avait à la fois à chauffer et à sécher.

Pour pouvoir chauffer un rez-de-chaussée, le calorifère doit être élabli dans une cave en contre-bas; sans cela l'air chaud se distribue mal dans la pièce, il n'y va même pas si l'on chauffe en même temps des étages supérieurs.

Lorsqu'on fait arriver l'air chaud dans une pièce telle qu'un amphithéâtre par un grand nombre d'orifices placés sous les bancs, la section de ces orifices doit être calculée de manière que la vitesse de l'air ne dépasse pas 0,20 par seconde..