chauffage, ventilation et climatisation

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Présentation

chauffage, ventilation et climatisation, régulation des conditions ambiantes à l'intérieur de bâtiments, à des fins industrielles, d'hygiène ou de confort.

Le chauffage consiste à maintenir à une certaine température une enceinte plongée dans une 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'environnement 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 manipulés ou stockés.

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Chauffage

La chaleur nécessaire au chauffage est fournie par différentes méthodes : combustion de composés solides, liquides ou gazeux, transformation directe ou indirecte d'énergie électrique (chauffage électrique) ou d'énergie naturelle (énergies solaire, éolienne, géothermique) en chaleur. Le procédé de chauffage domestique peut être direct — les sources de chaleur transmettent la chaleur surtout par rayonnement — ou indirect — distribution 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 chauffer 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 choix 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.

2.1

Chauffage direct

2.1.

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Cheminées

2.1.1.

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Historique

Les cheminées, dispositifs de combustion à foyer ouvert, servent généralement à chauffer une seule pièce. Les premières étaient des foyers encastrés dans les murs des bâtiments ; de courts conduits canalisaient la fumée du feu et la rejetaient à l'extérieur. C'est au XII^e siècle que furent introduits les conduits de cheminée extérieurs, suffisamment longs pour fournir un tirage adéquat à la combustion, le tirage étant la différence entre 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 modernes.

2.1.1.

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Constitution

Les cheminées traditionnelles se composent d'un foyer entouré de trois murs de brique et surmonté d'une cheminée, conduit vertical, qui évacue la fumée et les autres produits de combustion vers l'extérieur. La partie supérieure du foyer est équipée d'une grille métallique montée sur pieds ou de deux supports métalliques, les chenets, placés perpendiculairement au fond de la cheminée et sur lesquels on dépose les combustibles. Les 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 facilitent la combustion en permettant la circulation de l'air sous le combustible. Dans de nombreux pays, la hauteur du conduit vertical est réglementée.