1. PRÉSENTATION chauffage, ventilation et climatisation, régulation des conditi

1. PRÉSENTATION chauffage, ventilation et climatisation, régulation des conditions ambiantes à l'intér ieur de bâtiments, à des fins industrielles, d'hygiène ou de confort. Le chauffage consiste à maintenir à une certaine température une enceinte plongée dans u ne ambiance extérieure plus froide et à température variable. La ventilation, seule ou combinée à un système de chauffage ou de climatisation, contrôle à la fois l'alimentation et l'évacuation de l'air à l'intérieur d'espaces fermés, afin d'éliminer les odeurs et de fournir suffisamment d'oxygène aux occupants. La climatisation contrôle l'environne ment intérieur d'un espace, c'est-à-dire sa température, son humidité, la circulation de l'air et sa pureté, pour les occupants ou les matériaux industriels qui y sont mani pulés ou stockés. 2. CHAUFFAGE La chaleur nécessaire au chauffage est fournie par différentes méthodes : combustion d e composés solides, liquides ou gazeux, transformation directe ou indirecte d'énergi e électrique (chauffage électrique) ou d'énergie naturelle (énergies solaire, éolienne, géot hermique) en chaleur. Le procédé de chauffage domestique peut être direct les sources de chaleur transmettent la chaleur surtout par rayonnement ou indirect distribut ion de la chaleur à partir d'un point central. Dans le premier cas, on utilise par exemple une cheminée ou un poêle. Dans le second cas, un système central distribue la chaleur transportée par un fluide caloporteur vapeur, eau ou air à toutes les pièces concernées, par des gaines ou des canalisations. Il s'agit du chauffage central. Le premier moyen de chauffage était le feu, que les hommes utilisaient pour chauff er leurs demeures. Les poêles et les différents types de braseros, dont l'invention est attribuée aux Romains, sont encore employés un peu partout dans le monde. Le cho ix d'un système de chauffage doit tenir compte des pertes de chaleur de l'intérieur vers l'extérieur. Ils sont donc liés à l'isolation thermique du bâtiment et à la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur. Selon les besoins et l'occupation des locaux, le chauffage peut être continu les températures sont maintenues constantes pendant toute la période de chauffe, jour et nuit ou discontinu. 1. Chauffage direct 1. Cheminées 1. Historique Cheminée traditionnelle Cheminée traditionnelle La cheminée est un très ancien système de chauffage, encore populaire aujourdhui. Les p remières cheminées avaient plusieurs fonctions : leur feu était une source de lumière et de chaleur, permettant à la fois de faire cuire les aliments et de se réchauffer. Encyclopédie Encarta Corbis Agrandir Les cheminées, dispositifs de combustion à foyer ouvert, servent généralement à chauffer u ne seule pièce. Les premières étaient des foyers encastrés dans les murs des bâtiments ; d e courts conduits canalisaient la fumée du feu et la rejetaient à l'extérieur. C'est a u XIIe siècle que furent introduits les conduits de cheminée extérieurs, suffisamment longs pour fournir un tirage adéquat à la combustion, le tirage étant la différence entr e les pressions à l'entrée et à la sortie du conduit. Autrefois construites en brique, puis en béton armé, elles sont aujourd'hui conçues en tôle isolée dans les centrales mode rnes. 2. Constitution Les cheminées traditionnelles se composent d'un foyer entouré de trois murs de briqu e et surmonté d'une cheminée, conduit vertical, qui évacue la fumée et les autres produi ts de combustion vers l'extérieur. La partie supérieure du foyer est équipée d'une grill e métallique montée sur pieds ou de deux supports métalliques, les chenets, placés perpe ndiculairement au fond de la cheminée et sur lesquels on dépose les combustibles. Le s grilles sont utilisées pour des combustibles tels que le charbon, le coke et le charbon de bois ; les chenets sont employés avec le bois. Ces deux dispositifs fac ilitent la combustion en permettant la circulation de l'air sous le combustible. Dans de nombreux pays, la hauteur du conduit vertical est réglementée. 3. Efficacité La chaleur utile dégagée par une cheminée est à la fois produite par le rayonnement du c omposé et par un rayonnement indirect, émis par les parois latérales très chaudes et par le mur du fond. 85 à 90 p. 100 de la chaleur produite par la combustion est perdu dans les gaz libérés, qui s'élèvent dans la cheminée. Pour améliorer l'efficacité du chauffa e, certaines cheminées modernes sont munies de conduits intérieurs, dans lesquels l' air froid de la pièce est chauffé et rediffusé dans celle-ci. En outre, certaines chem inées en particulier dans les pavillons peuvent chauffer plusieurs pièces, au moyen de conduits amenant directement l'air chaud dans les pièces. 2. Poêles Introduit en France au XVIe siècle, le poêle est un appareil clos en métal ou en céramiq ue, à l'intérieur duquel brûle le composé liquide ou solide. C'est une version améliorée de la cheminée : ses surfaces sont en contact avec l'air de la pièce et transfèrent, par convection, de la chaleur à l'air qui circule au-dessus du poêle. Un poêle peut distri buer jusqu'à 80 p. 100 de l'énergie produite par la combustion, ce rendement dépendant du combustible et du type d'appareil. On utilise le bois, le charbon, le coke, la tourbe, le mazout (résidu de la distillation du pétrole) et le pétrole. Ce dernier poêle, « propre », ne nécessite aucun tuyau d'évacuation des gaz émis. Voir aussi Combustibles. 2. Chauffage central Les dispositifs de chauffage central furent conçus par les Romains. Au début du XIXe siècle, on employa, à petite échelle, un type de chauffage centralisé à l'eau chaude. Le premier système central efficace, mis au point en 1835, était à air chaud ; le chauffa ge à la vapeur fut inventé vers 1850. 1. Principe Les systèmes de chauffage central fournissent de la chaleur à partir d'une ou de plu sieurs chaudières à un seul bâtiment ou à un groupe d'habitations. Le terme chauffage ur bain s'applique aux systèmes dans lesquels un grand nombre d'immeubles sont alimen tés en vapeur par une salle de chaudières centrale gérée par un service public. La chaleur est véhiculée par la vapeur d'eau, l'eau chaude ou l'air (fluides calopor teurs), par effet de thermosiphon circulation naturelle due à des différences de den sité, ou par des moyens mécaniques , ventilateur ou pompe (circulation forcée). La chal eur est ensuite transmise par convection à des éléments tubulaires, les corps de chauf fe (radiateurs ou convecteurs). 2. Installations Les systèmes à eau chaude ou à vapeur sont constitués d'une ou de plusieurs chaudières, génér teurs de vapeur d'eau ou d'eau chaude, reliées aux corps de chauffe, qui sont conn ectés entre eux. Les installations à air chaud ne sont pas équipées de corps de chauffe. 1. Chaudières Les chaudières des systèmes de chauffage sont en général alimentées par des combustibles, tels que le fioul, le gaz ou le charbon. En brûlant, le combustible chauffe des pièc es métalliques, qui transfèrent la chaleur à de l'eau, de la vapeur ou même de l'air. Le fonctionnement de la plupart des chaudières est contrôlé automatiquement et à distanc e par des thermostats. Dans les chaudières au fioul et au gaz, la chaleur est régulée par des brûleurs, qui peuvent être asservis par un thermostat. Les chaudières à combusti bles solides présentent un inconvénient : on doit les alimenter en combustible assez fréquemment. En outre, l'évacuation des cendres du chargeur ou du foyer est indispe nsable. Le foyer de combustion et la chaudière sont généralement enfermés dans une envel oppe isolée. Voir aussi Chaudière. 2. Corps de chauffe Les corps de chauffe sont des unités d'émission de chaleur, qui diffusent dans les p ièces la chaleur produite par un système de chauffage. Ce sont des radiateurs, des c onvecteurs, des panneaux rayonnants ou des plinthes chauffantes. Les radiateurs ordinaires sont constitués d'une série de grilles ou d'anneaux en fonte, de superfic ie totale relativement importante. 30 à 40 p. 100 de la chaleur est cédée à la pièce par r ayonnement, le reste, par convection naturelle. Les convecteurs sont composés d'un réseau de tubes plats en acier ou en métal non ferr eux. Ils sont placés dans des appareils clos, conçus pour permettre une circulation de l'air. Ainsi, la chaleur est fournie en grande partie par convection, en général forcée. En effet, les magasins, les entrepôts et les usines sont souvent équipés de vent ilateurs électriques qui véhiculent l'air vers les convecteurs. 3. Chauffage par rayonnement La chaleur est fournie en partie par rayonnement dans tous les systèmes de chauffa ge direct. Cependant, le terme chauffage par rayonnement s'applique couramment a ux systèmes de panneaux rayonnants, dans lesquels les planchers, les murs ou les p lafonds servent d'unités d'émission de chaleur (ce fut le cas, jadis, dans les hypoc austes romains). Lors de la construction du bâtiment, des tuyaux, où circulent de la vapeur ou de l'eau chaude, sont placés dans les murs ou dans les sols. Contrairem ent au chauffage qui emploie des radiateurs ou des convecteurs, le chauffage par rayonnement assure une température uniforme de l'air des pièces, avec un coût de fonc tionnement relativement bas. Le panneau se différencie des autres corps uploads/Litterature/ chauffage-et-clim.pdf

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