Chaudière
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2008-06-15T18:01:21Z
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portail énergie
{{Voir homonymes|Chaudière (homonymie)}}
[[image:Dampfkessel für eine Stationärdampfmaschine im Textilmuseum Bocholt.jpg|thumb|290px|Une chaudière à vapeur pour moteur stationnaire.]]
{{wiktionnaire}}Une '''chaudière''' est un réservoir contenant un [[fluide]] et muni d'un système de chauffage. Son but est de produire et stocker de l'[[énergie thermique]] dans ce fluide et d'utiliser cette énergie dans un autre lieu. Le fluide chauffé est transporté à l'aide de tuyauteries jusqu'au lieu d'utilisation. Généralement une chaudière fonctionne en circuit fermé, le fluide chaud 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'' : système permettant d'augmenter la température d'un [[fluide]] en vue de transporter de l'énergie thermique. Le fluide est qualifié de [[caloporteur]].
==Exemples==
[[Image:Chaudière à vapeur.jpg|right|thumb|150px|Maquette de chaudière à vapeur pour navire, en cuivre et fonte. [[Musée de la Marine]], Paris.]]
* Une chaudière de [[chauffage central]], permet de distribuer de la chaleur dans différents locaux. La restitution de chaleur s'effectue à l'aide de [[radiateur]]s ou de convecteurs. Le liquide employé est généralement de l'eau. Un second circuit peut assurer l'eau chaude sanitaire (douche, etc.). Les fumées des chaudières classiques contiennent de l'eau à l'état vapeur produit lors de la réaction de combustion (voir [[Pouvoir calorifique|PCI]]).
*Les [[chaudière à condensation|chaudières à condensation]], un peu plus onéreuses, sont équipées d'un échangeur supplémentaire au niveau du rejet des fumées où circule l'eau de chauffage avant son introduction dans la chaudière. Ceci permet de condenser et donc de récupèrer l'énergie latente de condensation contenue dans l'eau à l'état vapeur des fumées (voir [[PCS]]), donnant l'illusion d'un "[[rendement]]" supérieur à 1. Ces chaudières sont intéressantes seulement lorsque la température d'introduction dans la chaudière est basse (environ 40°C au lieu des 60°C habituelle). La durée de vie d'une chaudière de bonne marque et soigneusement entretenue chaque année peut dépasser 35 ans; quelle que soit la marque, elle dure rarement moins de dix sauf négligence ou choix de remplacement par un modèle plus performant.
*Les [[chaudière pulsatoire|chaudières pulsatoires]] qui obtiennent un rendement proche des 111% PCI et reposent sur un principe de combustion différent des chaudières classiques.
* Une chaudière de [[locomotive à vapeur]] chauffe de l'eau jusqu'au stade de la vapeur en surpression, cette vapeur en se détendant dans des pistons délivre une force mécanique qui est utilisée pour déplacer la locomotive.
* Les systèmes de nettoyage vapeur en vogue dans les [[années 1990]]-[[Années 2000|2000]] comportent une chaudière à circuit non fermé produisant la vapeur d'eau.
* Une chaudière utilisée pour fournir à un procédé industriel, chaleur et/ou force.
* Une [[centrale nucléaire]] utilise le principe de la chaudière. La réaction nucléaire chauffe un fluide, qui transporte l'énergie thermique jusqu'à une turbine entraînant un [[alternateur]].
== Types ==
On distingue les chaudières principalement 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]], généralement 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 par la suite, 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 surtout 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 de plus souvent équipées de surchauffeur, qui laissait circuler la vapeur dans la partie haute des gaz, augmentant donc la température de celle-ci à pression constante.
Les chaudières peuvent utiliser différents combustibles et/ou énergies :([[bois]], [[Houille|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 tubes est assurée à l'aide d'une pompe. Cette configuration est nécessaire quand la hauteur des tubes est faible ou quand la pression est très élevée c.a.d que la différence de densité entre le liquide et la vapeur est insuffisante pour créer une circulation naturelle (uniquement par différence de densité).
===à circulation naturelle===
La circulation de l'eau dans une chaudière à tube d'eau est très 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 très chaude et sa densité beaucoup plus faible, dans ce cas, elle monte est 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 à l’aide d’une pompe : pour cela, il est appelé : circulation naturelle.
== Voir aussi ==
* [[Polarchem]] Détartrage de chaudiére
* [[Vaillant|Chauffage et chaudières Vaillant]]
* [[Bois énergie]], [[copeau]]x, [[Pellet (combustible)]]
=== Liens et documents externes ===
*[http://mrw.wallonie.be/energieplus/CDRom/communs/frames/cbchaumenu0.htm Le chauffage - Energie+ - Publication très complète de l'UCL (soutien de la D.G.T.R.E.)]
{{portail|énergie}}
[[Catégorie:Génie énergétique]]
[[Catégorie:Locomotive à vapeur|Technique]]
[[Catégorie:Appareil de chauffage]]
[[ceb:Chaudière]]
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