20.09.2019
Culture générale
HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE DES POMPES : Volet 3 – Les techniques de chauffage
Etre bien chauffé est essentiel dans une maison. Que ce soit avec un radiateur classique ou un plancher chauffant, le confort dans l’habitat résulte d’un système fiable et efficient. Quelles sont les origines des techniques de chauffage actuelles ?
Systèmes de chauffage hypocaustes
Des reliques de ce que l’on appelle systèmes de chauffage hypocaustes de l’époque romaine ont été découvertes à Augst/BL, en Suisse.
Celles-ci sont une forme précoce de chauffage par le sol. La fumée et l’air chaud d’un feu ouvert sont acheminés par des chambres spéciales sous les sols, les chauffant ainsi. Les gaz s’échappent ensuite vers l’extérieur par des conduits muraux.
Au cours des siècles suivants, particulièrement dans les châteaux et les forteresses, les cheminées, qui couvraient également des feux ouverts, n’étaient pas construites dans une direction strictement verticale. Au lieu de cela, les fumées chaudes traversaient les pièces d’habitation constituant ainsi une des premières formes de chauffage central.
Une autre invention était une séparation du système utilisant des chambres à murs en pierre dans la cave. Le feu chauffait l’air froid qui pouvait ensuite être acheminé directement dans les pièces communes.
Systèmes de chauffage à la vapeur
Les systèmes de chauffage à la vapeur sont un produit dérivé du moteur à vapeur largement utilisé dans la seconde moitié du 18ème siècle.
La vapeur résiduelle qui ne se condensait pas, était acheminée dans les bureaux et les pièces d’habitation par des échangeurs thermiques.
On pensait utiliser l’énergie résiduelle d’un système de chauffage à la vapeur pour entraîner une turbine.
Systèmes de chauffage par thermosiphon
L’étape suivante du développement a été le système de chauffage gravitationnel.
Des expériences ont révélé que, pour fournir une température ambiante de 20 °C, l’eau devait uniquement être chauffée à environ 90 °C, température juste sous le point d’ébullition.
L’eau chaude monte dans les tuyaux à diamètres très larges. Après avoir libéré une partie de sa chaleur (une fois refroidie), elle retourne à nouveau à la chaudière par différence de température. Les différentes forces gravitionnelles poussent l’eau vers le haut et le bas.
Au début du 20ème siècle, le démarrage lent de ce type de système de circulation par thermosiphon a mené à l’idée de construire ce que l’on appelle des « accélérateurs de circulation » dans les tuyaux du système de chauffage.
Les moteurs électriques de cette époque n’étaient pas adaptés, car ils fonctionnaient avec des rotors à bague fendue ouverte. Cela aurait pu provoquer des accidents importants dans un système de chauffage fonctionnant à l’eau.
Premier circulateur de chauffage
Ce n’est que lorsque l’ingénieur Suisse Gottlob Bauknecht inventa le moteur électrique encapsulé qu’il fut possible de l’adapter à un accélérateur de circulation.
Son ami, l’ingénieur Westphalien Wilhelm Opländer, mit au point une conception de ce type, pour laquelle un brevet lui fut accordé en 1929.
Une roue à pompe de la forme d’un propulseur fut installée dans un tube coudé, entraînée par un axe étanche qui, à son tour, était entraîné par le moteur électrique.
Cependant, personne ne pensait encore à utiliser le terme de pompe pour cet accélérateur. Ce n’est qu’ultérieurement que ce terme a été utilisé dans ce contexte, car les pompes étaient associées au levage de l’eau.
Ces accélérateurs de circulation ont été construits jusqu’en 1955 approximativement, et leur utilisation a permis de diminuer encore la température de l’eau de chauffage. Aujourd’hui, il existe de nombreux systèmes de chauffage, les plus modernes fonctionnant à des températures d’eau très faibles. Sans le circulateur, il n’y aurait pas de chauffage.
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