Sciences et Techniques LE CHAUFFAGE

« Le chauffage quent un peu de leur énergie au cours des chocs avec le mur; celle-ci se propage le long du mur et est transmise à l'air extérieur.

Ce mode d'échange de chaleur se nomme diffusion de la chaleur.

La radiation et la convection Outre la diffusion, il existe encore deux modes de transmission de chaleur: la radiation et la convection.

Le premier est le mode utilisé par le Soleil pour envoyer de l'énergie à la Terre.

Tout corps émet en effet de l'énergie électromagné­ tique dépendant de sa température.

Ainsi, le Soleil, qui a une température superficielle voisine de 6 000 oc, émet un rayonnement visible.

Le corps humain, de température superficielle voi­ sine de 27°C, émet un rayonnement infrarouge, non visible, et moins énergétique que celui du Soleil.

Les radiateurs radiants exploitent ce mode de transmission de l'énergie, en émettant un rayonnement infrarouge.

La propagation de la chaleur par convection est le moyen le plus employé pour les appareils de chauffage.

Ce procédé présente toutefois une particularité: on ne le trouve que dans les sys­ tèmes fluides tels que les gaz ou les liquides.

L'air chauffé par un radiateur -toujours placé en bas des pièces- se dilate et s'élève (principe d'Archi­ mède); lorsqu'il atteint la partie haute de la pièce, il la réchauffe, tout en étant remplacé par de l'air froid dans la partie basse.

Cet air froid, qui s'échauffe à son tour, s'élève et entraîne le fluide dans un mouvement de rotation d'ensemble appelé convection naturelle.

La convection est donc un mode d'échange d'énergie par brassage complet du fluide.

Dans les fluides, ce mode de transport de l'énergie est cent fois plus rapide que la diffusion et homogénéise très rapidement la température d'une pièce.

On peut de surcroît accélérer les mouvements du fluide par de la convection dite forcée; elle consiste en un brassage de l'air par des moyens mécaniques comme un ventilateur.

Le chauffage apporte ainsi -tout en la répartis­ sant par convection- la quantité d'énergie néces­ saire pour compenser les pertes de chaleur par diffusion entre l'intérieur et l'extérieur.

Certaines villes ..,...

ont installé des centrales de chauffage à grande échelle, par quartiers.

L'eau chaude produite par les chaudières de chaque centrale est ainsi distribuée à de nombreux bâtiments, où elle est utilisée pour le chauffage essentiellement.

Sur ce schéma, la centrale fonctionne au charbon.

L'eau, sous haute pression, a une température de 149 •c lorsqu'elle quitte la chaudière; elle est ensuite envoyée dans des conduits en acier de 20 cm de diamètre ayant une isolation en laine de verre pour réduire les pertes de chaleur.

' LES POMPES A CHALEUR Au cours de son évaporation, un liquide prend de la chaleur à son environnement: c'est ce qui provoque une sensation de froid lorsqu'on se verse de l'éther (ou tout autre liquide très volati­ le) sur la main.

Une pompe à chaleur utilise un liquide, le fréon, que l'on fait évaporer au contact d'une source froide (air extérieur, nappe d'eau souterraine ...

).

Lors de son évaporation, le fréon, devenu gazeux, prend de la chaleur à Les moyens traditionnels de chauffage Dans tous les cas, les pertes de chaleur par les murs d'une habitation sont compensées par une forme d'énergie qui entre par des fils électriques dans le cas d'un chauffage électrique, par une canalisation dans le cas d'un chauffage au gaz, par la «porte d'entrée» de l'habitation pour les manières plus traditionnelles de se chauffer (chauffage au bois ou au charbon).

Bon nombre des moyens de chauffage exploi­ tent la chaleur dégagée par la réaction chi­ mique résultant de la combustion d'éléments naturels.

Les poêles à bois et à charbon don­ nent la possibilité de récupérer la chaleur la source froide.

Le gaz formé est alors compri­ mé par une pompe électrique puis recondensé dans un condenseur se trouvant à l'intérieur de la maison, où il restitue l'énergie emmaga sinée.

Redevenu liquide, le fréon peut recom­ mencer un cycle.

Alors qu'un radiateur convertit en chaleur toute l'électricité qu'il consomme, les pompes à cha­ leur permettent de transférer de la source froi­ de vers l'habitation trois à quatre fois plus de chaleur pour une consommation identique.

Leurs conditions d'utilisation dépendent beau­ coup de la source froide utilisée: air extérieur, réserve d'eau libre ou souterraine ...

Bien que nécessitant une installation plus lourde que pour les autres techniques, les pompes à cha­ leur peuvent représenter des économies d'éner­ gie considérables.

Toutefois, les systèmes de chauffage traditionnels restent dominants et sont perfe ctionnés par des systèmes de régula­ tion toujours plus performants, faisant interve­ nir des circuits de contrôle électroniques et des sondes thermiques de précision.

due à la réaction chimique entre l'oxygène de l'air et le carbone contenu dans le charbon ou les fibres du bois.

Le chauffage central utilise la combustion du mazout ou du gaz de ville pour chauffer la réserve d'eau d'une chaudière; l'eau chaude circule ensuite dans un réseau de tuyaux la distribuant aux radiateurs de l'habitation.

Cette circulation est le plus souvent entretenue par des pompes; elle peut également être provoquée par la dilatation de l'eau chaude, qui pousse alors le fluide dans les tuyauteries.

Le chauffage élec­ trique tire parti de l'énergie électrique: un radia­ teur n'est rien d'autre qu'une faible résistance électrique convertissant le courant en chaleur.

Moins répandues, les pompes à chaleur peu­ vent constituer un bon moyen de chauffage.

UNE CENT RALE DE CHAUFFAGE évacuation des cendres compteur d'eau �-- réservoirs d'azote permettant de conset constante la pression de l'eau dans les. »