Chaudière
Une chaudière est un réservoir muni d'un système de chauffage contenant un liquide. Son but est de stocker de l'énergie thermique dans ce liquide et d'utiliser cette énergie dans un autre lieu. Le liquide chauffé est transporté à l'aide de tuyaux jusqu'au lieu d'utilisation. Généralement une chaudiére fonctionne en circuit fermé, le liquide chaud sort par un tuyau fixé sur sa partie haute et revient par un autre tuyau dans la partie basse.
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 de chaudière:
- Une chaudière de chauffage central, permet de distribuer de la chaleur dans différents locaux, la restitution de chaleur s'éffectue à l'aide de radiateurs, le liquide employé est généralement de l'eau.
- 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 sytèmes de nettoyage vapeur en vogue dans les années 1990-2000 comportent une chaudière à circuit non fermé produisant la vapeur d'eau.
- Une centrale nucléaire repose sur le principe de la chaudière. La réaction nucléaire chauffe un fluide, qui transporte l'énergie thermique jusqu'a une turbine entrainant un alternateur.
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Types
On peut distinguer les chaudières par leur combustible (bois, charbon, mazout, ...) mais aussi en fonction de leur architecture interne:
à tube de fumées
C'est le premier type construction historique, les gaz résultants de la combustion dans le foyer, circulent ensuite à travers la masse du cloporteur, généralement de l'eau au moyen de tubes, avant d'etre 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 configuration postérieure, 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 grand quantité d'eau dans la chaudière meme, qui pourrait en cas de rupture mécanique, entrainer une création explosive de vapeur. Elles furent de plus souvent équipées de surchauffeur, qui laisait circuler la vapeur dans la partie haute des gaz, augmentant donc la température de celle-ci et donc sa pression.
à marche forcée
Apparues en Allemagne et utilisé en autre quelque peu par l'US navy, ces chaudières marquent l'apogée de la production de vapeur, elles fonctionent en attisant la combustion en provoquant un apport massif de comburant (air) au moyen d'un ventilateur.