Production de la chaleur

Produite le plus souvent par combustion, donc par transformation d’énergie chimique, la chaleur peut l’être aussi par transformation d’énergie électrique (effet Joule).

• L’air est chauffé soit directement dans des calorifères, des aérothermes à feu direct, pour l’émission de chaleur à courte distance, ou des générateurs dits parfois « chaudières à air chaud », soit indirectement par l’eau ou la vapeur dans des batteries ou des aérothermes.

• La vapeur à moyenne ou haute pression est produite dans des chaudières de type industriel.

• La vapeur à basse pression est produite dans des chaudières de chauffage central ou par détente de vapeur à moyenne ou haute pression.

• L’eau chaude à basse pression est réchauffée dans des chaudières de chauffage central ou dans des échangeurs (par eau à haute température ou vapeur), ou parfois dans des mélangeurs (par eau à température peu supérieure à 100 °C).

• Les chaudières de chauffage central en fonte, formées d’éléments assemblés, constituent des séries allant des faibles puissances à des puissances de l’ordre de 10⁶ kcal/h. Les chaudières en acier atteignent des puissances unitaires plus élevées et sont souvent conçues pour des combustibles spéciaux.

• L’eau chaude à haute température est réchauffée soit par l’intermédiaire de vapeur produite dans des chaudières de type industriel, et condensée dans des préparateurs à mélange ou dans des échangeurs, soit directement, de plus en plus souvent, dans des chaudières spéciales.

Distribution de chaleur à distance

La distribution à distance permet d’une part de réduire le nombre de chaufferies et de points d’émission de fumées, d’autre part d’utiliser un matériel de type industriel. Elle s’applique couramment à des groupes de bâtiments dépendant d’une même collectivité, administration, entreprise, ou construits par Un même organisme (hôpitaux, usines, îlots, grands ensembles).

Le chauffage urbain distribue la chaleur dans certaines villes, comme on y distribue l’eau, le gaz, l’électricité, par un réseau de tuyauteries passant dans un caniveau dans les rues et sur lequel les propriétaires d’immeubles peuvent faire brancher des postes de raccordement. Dans les grands ensembles, l’étendue est moindre, mais comme tous les bâtiments sont alimentés, la densité de distribution est plus grande. Le réseau primaire relie à la chaufferie, située à la périphérie, les sous-stations qui desservent chacune un groupe de bâtiments. Le fluide de transport est la vapeur à moyenne ou à haute pression, ou plus souvent l’eau chaude à haute température. Une température élevée, telle que 180 °C, permet de plus faibles diamètres, mais une température plus basse impose moins de sujétions et des accessoires moins coûteux.

Régulation du chauffage

Il faut agir sur une variable dont dépend l’émission de chaleur : température de l’air chaud ou de l’eau chaude, pression de vapeur. Les écarts de la variable par rapport au point de consigne, fonction des conditions extérieures, agissent par l’intermédiaire de circuits électriques ou de fluides, avec ou sans relais, sur les vannes de mélange, l’alimentation des échangeurs, la marche des foyers, etc. À cette « régulation a priori » peut se superposer une « régulation a posteriori », commandée par des thermostats d’ambiance. Dans les petites installations, on se contente souvent d’une régulation automatique a posteriori, combinée ou non avec une régulation manuelle a priori. Dans les installations importantes, une régulation automatique centrale a priori est nécessaire, et des régulations secondaires la complètent généralement dans les différentes zones de chauffage.

R. D.