Brevet FR2017088A1 — publié le 19700515

La présente invention concerne une chaudière d'accumulation de chaleur comportant un noyau d'accumulation et une chambre de vaporisation. Si une installation de chauffagesavec une telle chaudière d'accumation d-e chaleur fonctionnant le plus souvent lors des périodes creuses nocturnes, doit atteindre rapidement le lendemain-matin la température ambiante normale, alors il faut que le rendement en chaleur soit bien supérieur au rendement nécessaire pour maintenir la température ambiante à un niveau constant. De ce fait, l'installation doit être en mesure de satisfaire en particulier en début de chauffage, à un besoin de chaleur élevé. Lors du chauffage matinal, avec une telle chaudière à accumulation de chaleur, il y a notamment la difficulté que la pression de vapeur de-la chaudière tombe brutalement lorsque on puise une quantité élevée de vapeur et que beaucoup d'eau froide rentre dans la chambre de vaporisation où elle se vaporise avec beaucoup de bruit. La présente invention a pour but d'éviter une telle chute brutale de la pression de vapeur dans une chaudière à accumu- lation de chaleur, lorsqu'il y a une demande élevée de vapeur. L'invention concerne à cet effet une chaudière d'accumulation de chaleur comportant un noyau d'accumulation et une chambre de vaporisation, chaudière caradtérisée én ce qué la surface d'échange de chaleur/ par centimètre de hauteur d'eau, de la zone inférieure de la chambre de vaporisation est supérieure à la zone restante. Comme le niveau d'eau, par suite de la charge nocturne du noyau d'accumulation, se trouve le matin toujours dans la partie inférieure de la chambre de vaporisation, il arrive que, lors du démarrage matinal de l'installation de chauffage, on ait tout d'abord une zone de la chambre de vaporisation qui présente une surface d'échange de chaleur grande, et ainsi un rendement en vapeur augmenté ; ultérieurement lorsque le noyau d'accumulation a déjà cédé une partie de sa chaleur, l'eau monte dans la dhambre de vapori sationoet la surface d'échange calorifique spécifique, plus grande dans la zone inférieure de la chambre de vaporisation/ n'a pratiquement plus aucune influence. Le mode de réalisation d'une chaudière d'accumulation de chaleur selon l'invention présente l'avantage, par rapport à une chaudière ayant une surface~d'échange calorifique à augmentation constante, non seulement de réduire les frais en matériaux, mais encore que le rendement maximal en vapeur de la chaudière atteint, lorsque la chambre de vaporisation chaude est accidentallement remplie complètement d'eau, 'est pas beaucoup supérieur, et ainsi permet de satisfaire aux conditions de sécurité pour un rendement plus faible0 De plus, le rendement de vapeur augmenté permet. de réduire le temps de chauffage de l'installation de chauffage0 Suivant le mode de réalisation particulièrement simple d'une chaudière d'accumulation selon l'invention9 la chambre de vaporisation est élargie dans sa zone inférieure0 Il est également avantageux de réaliser la chambre de vaporisation en plusieurs branches dans sa zone inférieure Sur des installations de chauffage comportant des chaudières d'accumulation de chaleur, il s'est souvent avéré difficile de transformer ultérieurement la daudière pour obtenir un rendement de vapeur élevé le matin.En particulier, dans de t4Ls cas, on peut avantageusement éviter la chute de la pression de vapeur dans la chambre de vaporisation par le fait que, sur une chaudière d'accumulation de chaleur pour installations de chauffage (à accumula- tion) on a monté en aval un condenseur de mélange dans lequel débouche la conduite de vapeur de la chaudière d'accumulation et le retour de chauffage, et duquel part l'alimentation de chauffage, le retour de chauffage muni d'un robinet réglable, qui, selon l'invention, est un robinet à trois voies, dont la sortie est reliée au raccord supérieur du condenseur de mélange, l'autre sortie étant reliée. à un raccord du condenseur de mélange voisin de la- dériva- tison dé l'alimentation de chauffage, tandis que l'entrée est reliée au - retour de chauffage, alors qu'un palpeur de chaleur, relié à un moteur de positionnement, commandele-ro'binet à trois 'voies0 Ce montage permet d'amener liteau de retour de chauffage suivant sa température, par un chemin plus ou moins grand au travers du condenseur de mélange, et ainsi de condenser plus ou moins de vapeur.Le palpeur de chaleur est rélé dans ce cas pour que, 'lors d'un retour de fluide froid, l'ensemble de 'î1eau- de retour passe dans le raccord inférieur & condenseur de mélange et que, pour une augmentation de température, le raccord supérieur' "soit progressivement mis en fonctionnement, Suivant un autre mode de réalisation avantageux et particulièrement sinL'pl'e', il est prévu, selon l'invèntion, que la conduite de vapeur comporte un organe d'étranglement commandé par un palpeur de température monté dans le retour de chauffage. T2invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de leinventionp dessins dans lesquels s - La figure 1 représente une chaudière d'accumulation de chaleur, selon l'invention, avec une chambre de vaporisation élargie vers le bas. - La figure 2 représente une chaudière d'accumu- lation de chaleur avec une chambre de vaporisation à branches infé rieurs. - La figure 3 représente une chaudière d'accumu- lation de chaleur avec une soupape à trois voies dans le retour de chauffage. La figure 1 représente une chaudière d'accumulation de chaleur 2 avec un noyau d'accumulation 4 et une chambre de vaporisation 6. On a représenté dans cette figure l'état qui existe peu de temps après le début de la décharge, et pour lequel le niveau d' eau 12 > qui arrive par la conduite d'alimentation 8, n'à qu'une faible hauteur dans la chambre de vaporisation 6. Malgré cette faible hauteur de remplissage, on n'a pas à craindre de chute brutale de la pression de vapeur dans la chaudière d'accumulation électrique 2, lorsqu'on extrait beaucoup de vapeur le matin, car la chambre de vaporisation présente une zone 14 conique, élargie vers le bas, et qui possède un grand rendement de vapeur. La figure 2 représente une chaudière d'accumulation électrique, dont la zone inférieure n'est pas élargie de façon conique comme dans la figure 1 mais présente des branches 16, t8 ce qui permet également d'avoir une puissance de vaporisation élevée. La figure 3 représente une chaudière d'accumulation de chaleur 22 chauffée électriquement, pour une installation d'accu mulationZ avec un condenseur de mélange 24 monté en aval, et dans lequel débouchetla conduite de vapeur 26 de la chaudière d'accumulation 22 et le retour de chauffage 28/ ainsi que l'alimentation de chauffage 30. On a monté un robinet à trois voies 327 réglable, sur le retour de chauffage 28 ; la sortie )4 de ce robinet est reliée à un raccord supérieur 36 du condenseur de mélange '24 ; la sortie 38 est reliée au raccord 40 du condenseur de mélange, voisin de la dérivation de l'alimentation de chauffage 30 denturée de ce robinet à trois voies est raccordée au retour de chauffage 28.Le robinet à trois voies est règlé par un moteur de positionnement 42 qui est commandé par un palpeur 46, par l'intermédiaire de la conduite de régulation 44 ce palpeur mesure la température de 1 'eau revenant par le retour de chauffage 28* Â la place du robinet à trois voies actionné par un moteur de positionnement, il est avantageux d'utiliser un robinet à trois voies muni d'un organe de commande bi-métallique, qui est commandé, ainsi que le robinet à trois voies décrit, par la température de 1 'eau du retour de chauffage. Lors du chauffage matinal, l'eau du retour 28 estfroide et elle condense, dans le condenseur de mélange 24, une très grande partie de la vapeur venant de la conduite de vapeur 26, de sorte qu'il y a le risque que la pression de vapeur tombe complètement dans la chaudière d'accumulation électrique 22. Âfin d'éviter cela, le robinet à trois voies 32 répartit l'eau d'ali- mentation de chauffage 28en fonction de sa températureventre les raccords 36 et 40, de façon que la condensation de la vapeur ne dépasse pas une certaine -mesure ; ainsi, plus l'eau du retour28 est froide et plus on amène de l'eau par le raccord inférieur 40. De cette façon, il n'y a qu'un segment du condenseur de mélange qui est alimenté en eau et la condensation de vapeur est réduite ; on évite ainsi une chute brutale de la pression de vapeur. Par rapport aux installations connues, l'installation, selon l'invention, présente également l'avantage que la quan t lité d'eau circulant dans l'installation de chauffage ne dépend pas du robinet à trois voies. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés. On pourra, au besoin, recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réa lisatio7 sans pour cela sortir du cadre de l'invention. BEVENDICAIION~S 10) Chaudière d'accumulation de chaleur comportant un noyau deaccumulation et une chambre de vaporisation, chaudière caractérisée en ce que la surface d'échange de chaleur, par centimètre de hauteur d'eau de la zone inférieure de la chambre de vaporisation est supérieure à la zone restante, ce qui permet de réduire les chutes de pression. 20) Chaudière d'accumulation de chaleur selon la revendjcation 1, caractérisée en ce que la chambre de vaporisation d' élargit dans sa partie inférieure0 30) Chaudière d'accumulation de chaleur, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de vaporisation de chaleur comporte des branches dans sa partie inférieure. 40) Chaudière d'accumulation de chaleur, pour une installation de chauffage par accumulationycomportant un condenseur de mélange monté en aval, et dans lequel débouche la conduite de vapeur de la chaudière d'accumulation de chaleur et le retour de chauf fage, et d'ou' part l'alimentation de chauffage, un robinet réglable étant monté dans le retour de chauffage, notamtaent, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, chaudière caractérisée en ce que le robinet réglable est un robinet à trois voies dont la sortie est reliée au raccord supérieur du condenseur de mélange, l'autre sortie étant reliée à un raccord du condenseur de mélange voisin de la dérivation de l'alimentation de chauffage, tandis que l'entrée est reliée au retour de chauffages alors qu'un palpeur de chaleur/ relié à un moteur de positionnemellt/ commande le robinet à trois voies. 50) Chaudière d'accumulation de chaleur notamment selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la conduite de vapeur comporte un organe d'étranglement commandé par un palpeur de température monté dans le retour de chauffage.