Chaudière

Une chaudière est un réservoir contenant un Liquide caloriporteur et pourvu d'un dispositif de chauffage le foyer dans le cas du bois et du charbon et d'un bruleur pour le fioul ou le gaz.



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Génie énergétique - Technique de la locomotive à vapeur - Appareil de chauffage - Cheminée - Réservoir sous pression

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Définitions :

  • Une chaudière est un générateur de chauffage qui transforme un combustible solide, liquide, gazeux, ou l'électricité, en énergie thermique.... (source : pompe-a-chaleur)
Une chaudière à vapeur pour moteur stationnaire.

Une chaudière est un réservoir contenant un Liquide caloriporteur et pourvu d'un dispositif de chauffage le foyer dans le cas du bois et du charbon et d'un bruleur pour le fioul ou le gaz. Son but est de produire et stocker de l'énergie thermique dans ce liquide et d'utiliser cette énergie en action mecanique par ex : locomotive, navire ou a des fin de chauffages de locaux. Le liquide chauffé est transporté avec tuyauteries jusqu'au lieu d'utilisation. Le liquide (chaudière a tube d'eau) ou la vapeur (chaudière à tube de fumée) produite sort par une tuyauterie fixée sur sa partie haute et revient par une autre tuyauterie fixée sur sa partie basse après avoir circulé et s'être refroidi.

Définition scientifique : dispositif permettant d'augmenter la température d'un Liquide caloriporteur en vue de transporter de l'énergie thermique. Le liquide est qualifié de caloporteur.

Exemples

Maquette de chaudière à vapeur pour navire, en cuivre et fonte. Musée de la Marine, Paris.

Types

On peut distinguer les chaudières essentiellement par leur architecture interne

à tube de fumées

C'est historiquement le premier type de construction, les gaz résultants de la combustion dans le foyer, circulent ensuite à travers la masse du caloporteur, le plus souvent de l'eau au moyen de tubes, avant d'être évacués par la cheminée. Les premiers modèles utilisait une circulation verticale, plus facile à réaliser, du fait de la convection des gaz, mais ensuite, on réalisa des chaudières avec un arrangement horizontal, plus adaptées, à l'utilisation pour le chemin de fer ou la navigation.

à tube d'eau

Dans cette construction, c'est le caloporteur qui circule dans les gaz de combustion. L'avantage de cette formule est en particulier la sécurité de ne pas avoir de grandes quantités d'eau dans la chaudière même, qui pourrait en cas de rupture mécanique, entraîner une création explosive de vapeur. Elles furent qui plus est fréquemment équipées de surchauffeur, qui laissait circuler la vapeur dans la partie haute des gaz, augmentant par conséquent la température de celle-ci à pression constante.

Les chaudières peuvent utiliser différents combustibles et/ou énergies : (bois, charbon, fioul, gaz, électricité…) Pour les chaudières utilisant un combustible, la circulation des gaz de combustion peut être naturelle (par convection naturelle) ou forcée (ventilateur)

à circulation forcée

Dans ce type de chaudières, la circulation de l'eau dans les tuyauteries est assurée avec une pompe nommée aussi circulateur dans le cas du chauffage central. Cette configuration est indispensable lorsque le diamètre de la tuyauterie est réduits ce qui est le cas le plus général aujourd'hui vu que cela diminué l'encombrement de l'installation

à circulation naturelle

La circulation de l'eau dans une chaudière à tube d'eau est particulièrement importante pour éviter la formation des zones sèches où le métal est susceptible de fondre sous l'effet de la chaleur (radiation). Dans les chaudières à circulation naturelle, l'eau d'appoint (eau froide) est introduite dans un ballon supérieur, vu que la densité de cette eau est plus grande que celle de l'eau plus chaude déjà existante, elle va descendre naturellement par différence de densité. Durant cette descente, elle commence à prendre la chaleur jusqu'à atteindre une zone ou elle devient particulièrement chaude et sa densité bien plus faible, dans ce cas, elle monte et revient au ballon dans lequel elle a été introduite. Ce mouvement parcouru par l'eau (on peut imaginer la trajectoire d'une seule goutte) n'était pas obtenu avec une pompe : pour cela, il est nommé : à circulation naturelle.

Liens et documents externes

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 17/05/2009.
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