Brevet FR2139655A1 — publié le 19730112

Ia présente invention concerne les systèmes de source de chaleur. Il a dQja té conçu de nombreux systèmes de sources de chaleur destinés être utilisés sous 11 eau et sous forme portable, dans des vtementede chauffage du corps, par des plongeurs sous-marins et similaires. Les systèmes de sQurce de chaleur sont souvent chauffes électriquement ou par de liteau chaude transportée par des tubes à partir de sources de chaleur fixes.De tels systèmes souffrent souvent de l'un ou plusieurs des problèmes suivants dif-ficulté de commande grande dimension, liaisons ombilicales eneombrantes, poids élevé, sortie de gaz, longues durées de re charge, courts-cicuits, difficultés de stockage, poids et cobt élevés de la batterie, et dans certains cas, formation de sousproduits dangereuX. On contact des moyens de chauffage chimiques pour des utilisations variées, qui comprennent des mélanges de chlorate de potassium gt de fer qui se combinent à une température d'ignition prédéterminée en produisant une réaction exothermique qui est entre mement diffieile à contrler a des allures utilisables de production de chialeur. Un premier but de la présente invention est de fournir une source de chaleur utilisable pour dissiper de la chaleur emmagasinée sous densité élevée, selon une allure d'utilisation contr8- lee. Un autte but de la présente invention est de fournir une source de chaleur conforme au but précédent, qui soit très souple et qui convienne particulièrement pour être utilisée comme source de chaleur d'un système de chauffage pour un plongeur. Un autre but de la présente invention est de fournir un système de source de chaleur qui soit particulièrement utile pour le chauffage du corps d'un plongeur, ledit système étant de:faibles dimensions, de poids réduit, emmagasinable, pouvant subvenir aisément et efficacement à des charges thermiques de pointe, et pouvant être utilisé de façon intermittente ou continue au cours de sa période de capacité de fonctionnement. Un autre but de la présente invention est de fournir un système portable de longue durée d'emmagasinement, qui peut four nir de façon silencieuse une puissance thermique à partir d'une source de densité dçemmagasinement d'énergie très élevée, de telle sorte ;ue I r énergie thermique peut être délivrée à une températu rt élevée désirée et à une allure désirée pour chauffer des objets ou-pour tOUrnir de la puissance électrique, mécanique ou thermique. Encore un autre but de la présente invention est de fournir un système de source de chaleur conforme aux buts précédents, qui soit relativement exempt d'entretien en cours d'utilisation, fiable et sur. Selon-la présente invention, un système7de source de chaleur emmagasinable comprend une masse de réactifs chimiques choisis pour fournir une réaction fortement exothermique après activation à une température prédéterminée, réaction qui est de préférence exempte de sous-produits gazeux et qui fournit de préférence des produits de réaction dont le volume n'est pas supérieur au volume des réactifs. Un matériau à chaleur de fusion élevée entoure la masse, avec une bonne conductibilité de transfert de chaleur avec elle, et agit en tant qu'agent d'emmagasinage d'énergie thermique. Des moyens sont prévus en relation opératoire avec le matériau-à chaleur de fusion élevée pour transférer la chaleur de ce matériau à un fluide en déplacement. Dans un mode de réalisation préféré, les réactifs comprennent au moins un composant choisi dans le groupe formé de chlorates de métaux alcalins, de pErchlorates de métaux alcalins et de leurs mélanges, et au moins un composant choisi dans le groupe formé de métaux réducteurs tels que le vanadium, le calcium, le fer, le cobalt, cadmium, le beryllium, l'aluminium, le bore, et le magnésium. Dans une variante de réalisation de l'invention, les réactifs sont le polytétrafluoroéthylène et un métal réducteur tel que le magnésium. De moyen pour transférer la chaleur à un liquide en dépla cément est constitué de préférence par une pompe à injection de tapeur en combinaison avec un évaporateur rapide de sorte que la chaleur de la réaction forme de la vapeur qui est injectée dans une boucle liquide de fluide de transfert de chaleur passant dans la région à chauffer, telle que le sousveAtement d'un plongeur sous-marin. Dans le mode réalisation préféré, on utilise des moyens de contrôle et d'activation pour assurer le fonctionnement désiré du dispositif dans les tolérances et limites désirées. Le système source de chaleur- de la présente invention con * t particulièrement pour réchauffér des plongeurs sous-marins et est d'une estreme commodité de fonctionnement pendant de lon gues periodes d'utilisatìon. Le système est sflr et fiable et a des unités de combustible remplaçables à faible coût. Il peut -fonctionner-àides profondeurs sous l'eau au-delà de 61 mètres et est compatible avec l'eau salée.On peut réaliser facilement des dispositifs qui sont légers et compacts, de façon à avoir un poids total de 11,34 kg avec une flottabilité négative de moins de 2,27 kg et des dimensions de moins de 10 dm (15 cmx 15 cmx 40cm). Ces systèmes fonctionnent'tranquillement, sans dégagement de gaz ou formation de produits toxiques pour l'utilisateur. Les taux ou allures de délivrance de calories peuvent 8tre ajustés en fonc- tion des besoins et peuvent 8tre supérieurs à 10Q-1000 kgealXpar heure avec des températures d'eau en entrée et en sortie d'un vêtement de plongée comprises dans la gamme de 35 à 49 C, ou de valeur désirée quelconque en fonction des conditions dans l'eau autour du plongeur et son taux de chauffage métabolique. On comprendra mieux la présente invention grâce à la descrip tion ci-après et aux dessins correspondants annexés sur lesquels - l'a figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réa libation préféré de l'invention, certaines parties étant arrachées pour en montrer ses composants. - l'a figure 2 est une vue schématique illustrant le fonc tionnement du dispositif de la figure 1. - l'a figure 3 est une vue en bout d'un de ses éléments. - La figure 4 est une vue partielle en coupe transversale selon la figure 1. - La figure 5 est une vue en coupe d'une variante de réali sation d'un système de source de chaleur. - l'a figure 6 est une vue de côté, en semi-diagramme, du mode dè réalisation de la figure 5. - la figure 7 est une vue de dessus, en demi-diagramme, du mode de réalisation de la figure 5,et - la figure 8'est une vue encoupe axiale d'une yariante de réalisation de ltinvention. En se référant auxdessins et plus particulièrement aux figures 1 à 4, on a représenté un mode de réalisation préféré d'un système de chauffage pour vetement de plongée; chauffé chimiquement et recevant de l'énergie thermique-, désigné de façon générale par 10 ; il est composé due deux modules 11 de source de chaleur, allongés et en forme d'un "D", comprenant des unités allongées de source de chaleur 12 et, autour des unités 12,un agent d'emmagasinage de la chaleur 13.Interposée entre les surfaces planes des modules il se trouve une chaudière à vaporisation instantanée 75 qui agit en tant que partie d'un moyen pour transférer de la chaleur des modules vers un vetement de plongée 14 qui est relié à la chaudière 75 à travers une série de conduites et de moyens de commande, un fluide tel que de l'eau, étant chauffé et renvoyé vers le vetement de plongée en un flux continu. te système 10 est conçu pour assurer le chauffage d'un ve- tement de plongée à raison de 100 à 1000 kilocalories par heure bien qu'il puisse avoir une gamme de réglage de O à 2000 kilocalories pat heure avec un poids total de moins de 11,34 kilogrammes et des2;menr sions extérieures 15 cm x 15 cm x 45 cm. Afin de remplirles conditions de volume et de poids, il est nécessaire d'avoir une densité élevée d'emmagasinage d'énergie pour des allures élevées et variées d'utilisation de chaleur. Ainsi, on utilise des réactions chimiques fortement exothermiques pour produire de la chaleur et réaliser cependant un contrôle complet et une sécurité maximale. tes modules de source de chaleur 11 comportent des unités de chaleur ou bâtons de chaleur 12 comprenant des réactifs chimiques choisis pour fournir une réaction fortement exothermique après activation à une température prédéterminée, cette réaction étant exempte de sous-produits gazeux et fournissant des produits de réaction dont le volume n'est pas supérieur à celui des réactifs. Des réactifs chimiques adéquats comprennent au moins un composant choisi dans le groupe des chlorates de métaux alcalins et des perchlorates de métaux alcalins, mélangés de préférence de façon uniforme avec un métal réducteur. tes chlorates et les perchlorates, quand ils sont mélangés à des métaux réducteurs se décomposent selon une réaction continue quand ils sont exposés à une tem pérature de mise à feu pour produire de l'oxygène qui réagit alors immédiatement avec le surplus de métal réducteur utilisé dans une réaction fortement exothermique.Par exemple, quand au perchlorate de potassium XCîO3 est mélange uniformément avec un excès de bore par rapport è',la quantité steuchiométrique, et chauffé à une tem pérature de pointe prédéterminée, il se produit une réaction ne produisant pas de gaz, qui dégage une énergie thermique conformé ment à l'équation suivante 2 B(c) + 3/2 02 (g) -- > B203 (1) + 308, 100 gm à 2000K et 2B + 3/2 02 4 B203 + 279, 810 cal/mole à 7230 cal/mole En effet, le chlorate ou le perchlorate est un agent très efficace d'emmagasinage à haute densité pour 1' oxygène et emmagasine en fait beaucoup plus d'oxygène que l'oxygène cryogénique sur une base d'emmagasinage en volume ou en poids (environ 5 à 7 fois plus). En outre, des réactions de ce type forment des produits qui n'occupent pas plus de volume et souvent moins de volume que les réactifs, ce qui permet un système complètement fermé et scellé paisqutaue m gaz n'est produit qui ne soit pas utilisé dans la réaction. Une autre réaction chimique qui convient pour l'utilisation dans des unités de source de chaleur selon la présente invention, est la réaction entre le magnésium et le polytétrafluoréthylène qui produit également des réactions fortement exothermiques, avec des dégagements de chaleur de 1.184 kcal par 0,45 kg et une température de mise à feu de 493 C. Bans le mode de réalisation préféré, on utilise un mélange uniforme d'aluminium finement divisé et de perchlorate de potassium. La réaction produit 1.t25 kcal par 0,45 kg, dégageant 106 kcal par 16,4 centimètres cubes de mélange. tes réactifs sont relativement stables avec de l'aluminium en fusion à 6600C et le perchlorate de potassium à 587,8 C. Le perchlorate de potassium se décompose à une température légèrement en-dessous de sa température de fusion, le chlorate de potassium produit étant en fusion à 772 C et en ébullition à 14070C.La température d'ignition pour des-mélanges d'aluminium et de perchlorate de potassium est de 7850C, ce qui est au-dessus du point de fusion de n'importe lequel des réactants. D'autres réactifs chimiques d'un intéret particulier dans la présente invention comprennent des mélanges de chlorate ou de pSerehItrate ie lithium, sodium au potassium, avec du vanadium, du calcium, du fer, du cobalt,- du cadmium, de lraluminium, du bore et/ou du magnésium. tes réactifs chimiques sont réalisés de préférence sous la forme de bâtons allonges de configuration cylindrique aplatie ayant une section ovale, comme le montrent les figures 1 et 3, et comprennent une gaine métallique 16 resistant aux hautes températures et très bonne conductrice de la chaleur, par exemple en cuivre, en acier inoxydable, renfermant le mélange des réactifs. La forme particulière est choisie pour fournir une surface plus grande de transfert de chaleur, contrairement à-celle qui serait exposée par exemple par de vrais cylindres. Un conducteur élec- trique d'amorçage ou contact, non représenté, s'étend vers l'enté rieur à une extrémité de la gaine 16 pour allumer les réactifs. tes moyens pour allumer les réactifs, c'est-à-dire pour appliquer une température de pointe afin de démarrer la réaction, peuvent varier grandement Dans une forme d'exécution préférée, on produit une pointe thermique en utilisant une petite pile reliée aux conducteurs d'amorçage et un mécanisme de commande comprenant un circuit d'activation, non représenté, qui est à son tour relié à un commutateur d'allumage 19 du dispositif 10 (figure 1). Ces dispositifs sont désignés communément par l'expression "allumettes électriques". te moyen d'allumage est semblable à celui représenté et décrit en liaison avec le mode de réalisation de la figure 8. Des culots de percussion mécanique et une variété d'autres allumeurs connus peuvent etre utilisés dans dtautres modes de réalisation de l'invention. L'utilisation des éléments calorifiques 12 sous une forme cylindrique est la méthode la plus simple de fabrication, de remplissage et d'assemblage d'un d-ispositif conforme à la présente invention ; cependant, on préfère la configuration représentée pour obtenir une surface plus grande de transfert calorifique. La combustion d'un cylindre allongé est relativement rapide mais peut être conçu pour avoir des temps de reaction variés en agrandisant la longueur du cylindre, en- réduisant le diamètre du cylindre Qu en formant le trajet de réaction selon des disposa- tions en spirale, etc... Dans de nombreux modes de réalisation, il n'est pas nécessaire de .retenir entièrement les produits de la réaction exotherque., mais ils peuvent être autorisés à passer dans le bain de 'sel'. environnant du fait que les produits de réaction sont souvent eux-mêmes des sels. et des oxydes métalliques, et cela n'a pas d'effet délétère sur le sel ou l'agent d'emmagasi nage calorifique.Cela Cela permet d'utiliser des containers de très bas prix pour les éléments calorifiques. les éléments calorifiques allongés ont, de façon caractéristique, un temps de combustion court, c'est-à-dire une allure ou une vitesse' élevée de délivrance de chaleur. Ainsi, dans le sys thème 10, il y a- un mécanisme pour adapter la vitesse de délivran ces de chaleur à la demande du plongeur.Ceci est réalisé grâce à l-'utilisation d'un milieu ou agent d'emmagasinage calorifique 13, qui entoure les éléments calorifiques utilisés dans chaque module 11. Le nombre des éléments 12 dans chaque module peut varier en fonction de la puissance calorifique désirée et des réactifs ci- miques particuliers utilisés comme cela est clair pour un spécia- liste. L'agent dremmagasinage possède une chaleur de fusion élevée, une-faible densité, une conductivité thermique élevée et de pré- férence un point de fusion bas. Le point de fusion est bas pour empêcher l'auto-allumage des bâtons calorifiques non-allumés, que lton allume de préférence à des instants différents, grâce au mécanisme de nommande. Dans le mode de réalisation préféré, le ma matériau à chaleur de fusion élevée possède un point de fusion inférieur à .53800. De plus, le matériau à chaleur de fusion élevée est inerte par rapport à l'eau, non toxique, relativement non-réactif et ne dégage pas de-matières gazeuses. On peut utiliser un certain nombre de sels et de mélanges de 'sels'eutectiques comme agent d'emmagasinage d'énergie thermique 13. tes points de fusion se trouvent de préférence entre 2040C et 53800 pour le matériau à chaleur de fusion élevée. te matériau est de préférence un sel halogène de métal alcalin ou un nitrate de métal alcalin des oxydes et des hydroxydes ou des mélanges eutec -tiques de ces sels. te chlorure de lithium est un matériau particulièrement bon pour être utilisé dans cette invention ; cependant, son point de fusion n1 est pas compatible avec les températures d'allumage de certains éléments calorifiques 12 et il est parfois désirable d'avoir un matériau d'emmagasinage -de chaleur qui possède la chaleur de fusion du chlorure de lithium avec un point de fusion de 260 ou 31500. il est préférable d'utiliser comme agent d'emmagasinage de chaleur un mélange eutectique de chlorure de lithium-hydroxyde de lithium. Des eutectiques quaternaires de fluorure de barium-fluorure de potassium-fluorure de lithiumfluorure de sodium sont également très utiles. Ces mélanges eutectiques ont des points de fusion de 2740C et de 4380C respectivement, et exécutent ce qui est demandé avec moins de 3,4 kg de matériau dans le système de la présente invention. On trouvera ci-dessous une liste d'autres sels présentant de l'intérêt par eux-mêmes ou dans des mélanges eutectiques Point de fusion (OC) nHf (kcal/kg) Thiol 614 75,6 KCl 772 81 ,7 NaCl 801 116,2 LiF 847,7 249,6 KF 880 116,8 NaF 909 181,7 On trouvera ci-dessous une liste de mélanges eutectiques de sels pouvant être particulièrement utiles dans la présente invention, les compositions étant données en mole pour cent Point de fusion (OC) #Hf(kcal/kg) 34,5 LiCl-LiOH 274 144,6 62 l'iON -36,5 liCl-1,5 282,2 137,9 Kol 7 KF-2,5 NaF-KNO3 295 41,7 6,9 KC1-74,5 KN03-K0103 297,7 33,4 6,4 BaCl2-39,4 KCl-LICl 320 77,8 20 KNO2KNO 322,7 33,4 13,I KCl-KC03 345 42 KCl-LiCl 347,7 77,8 80 LiF-20 LiOH 430 242,4 1,78 BaF2-4t,2 EF-45,7 l'iF-11,3 RaF 437,8 152,3 4? EF-46,5 l'iF -11,5 NaF 454,4 159 73,6 l'iF-MOl 485 185 50 tF-LiCl 487,2 157,9 Une sélection- convenable de matériau à chaleur de fusion élevée peut être faite de telle sorte que la quantité nécessaire de sel pour une température de fonctionnement donnée d'une chaudière dans le système de la présente invention, peut être aussi petite que 1,98 kg. Le matériau à chaleur de fusion élevée entoure les éléments calorifiques dont le nombre est déterminé en fonction de l'utilisation particulière ; dans le mode de réalisation préféré, on utilise 10 ou plus d'éléments calorifiques allongés 12, chacun ayant un grand diamètre de 19 mm, un petit diamètre de 9,5 mm et une longueur de 305 mm. On utilise un boîtier métallique extérieur 20, de préférence du même matériau que le boiter 16, pour contenir les réactifs et le matériau à chaleur de fusion élevée. Chaque module 11 contient de préférence des tubes extérieurs, non représentés, du même matériau que le boîtier 20 du module, dans lesquels on peut glisser les éléments calorifiques 12, avec des butées adéquates (non représentées), permettant le remplacement des éléments calorifiques 12 après leur épuisement pour recharger le système. Dans Be mode de réalisation préféré 10, on utilise 40 éléments calorifiques 12 dans deux modules de forme sensiblement semi-circulairei chacun ayant un rayon de 63,5 mm. Environ 1,8 kg de LiCl-LiOE formant le matériau à chaleur de fusion élevée, remplit chacun des modules il Cette construction fournit une énergie de 126 kcal par bâton calorifique ou 2.520 kcal pour chaque élément en D qui produit cette puissance calorifique en 40 fois en commandant séquentiellement chaque élément 12. tes deux modules il de source de chaleur (figure 4) entourent une chaudière à vaporisation instantanée 75, et les modules 11 et la chaudière 75 sont contenus dans un cylindre d'isolation 43 ayant des enveloppes métalliques intérieure et extérieure 42, 44 respectivement. Le cyIindre d'isolation 43 peut être mis sous vide. Cette struc ture est contenue dans un fourreau intérieur 45 qui est de préférenee- en ih're de é-paxyç ép- t'ensemùie est situé à l'inté- rieur d'un bottier extérieur 51, avec une mousse rigide 46 entre les bottiers 45 et 51. En ce qui concerne le moyen pour transférer la chaleur emmagasinée par le matériau à chaleur de fusion élevée vers un sous-vêtement à boucle de liquide classique d'un vêtement de plongeur 14 (figure 2), les modules 11 sont positionnés autour d'une chaudière à vaporisation instantanée 75 dans un système ayant une boucle de recirculation de liquide 23 avec des conduites conventionnelles et une boucle de vapeur 24. Une pompe à injection de vapeur. 25 est insérée dans le système de conduite de fluide pour pomper du liquide dans le vêtement de plongée, en un circuit continu (qui est relié par des raccords rapides adéquats 26 et 27 sur la figure 1). le fluide est de préférence de l'eau bien que l'on puisse utiliser d'autres fluides de transfert de chaleur.Un radiateur 28 à plaque plane peut être branché en paraI lèle sur une ligne d'entrée de fluide, à travers une soupape ou vanne proportionnelle 29 commandée par un détecteur ou capteur de température 30. te radiateur 28 protègera le plongeur d'une température trop élevée dans le cas d'un mauvais fonctionnement du détecteur de température 30. Un deuxième détecteur ou capteur de température 40 commande 'la proportion d'eau d'alimentation prélevée sur la boucle de liquide 23 et envoyee à la chaudière 75. La chaudière à vaporisation instantanée 75 peut être de conception classique. L'eau traversant la chaudière est chauffée à l'état de vapeur, cette vapeur transportant l'excès de chaleur créée par les modules 11. L'eau et la vapeur traversent la chaudière à vaporisation instantanée comme l'indiquent les flèches de la figure 2. L'utilisation d'une chaudière à vaporisation instantanée améliore le transfert de chaleur de la source et des agents d'emmagasinage de chaleur vers l'eau du vêtement du fait qu'une faible partie du flux d'eau du vêtement peut être dérivee vers la chaudière et y être vaporisée instantanément et surchauffée. La vapeur est ensuite mélangée avec le flux d'eau principal du vêtement dans le circuit 23 pour faire monter la température de l'eau au niveau désiré.En raison des grandes capacités d'emmagasinage de chaleur de la vapeur surchauffée, la quantité d'eau à dériver vers la chaudière peut être inférieure à 2 % du flux dans le vêtement. Ainsi, de l'eau pénétrant dans la chaudière à vaporisation instantanée est chauffée jusqu'à son point d'ébullition et acquiert une chaleur latente de vaporisation dans le processus d'ébullition, la vapeur qui en résulte étant en outre surchauffée à la température de la chaudière. te contenu calori fique ou enthalpie de la vapeur est donnée par h=hV-hl -h keal/kg. tes quantités de chaleur cbtenues grâce à cette équation sont fonction de la pression, et la chaudière fonctionne de préférence à la pression ambiante qui varie de moins de 1,37 bars à plus de 8,26 bars quand l'élément est utilisé depuis la surface jusqu'à une profondeur de plus de 61 m.Pour ces deux valeurs extrêmes de la pression et en cas d'utilisation d'un fluide tel que l'eau qui entre dans la chaudière à 350C et en sort, sous forme de vapeur surchauffée, à 274 C, on a 9 h8,26 = 717,2 - 37,2 = 680 kcal/kg /\ h1 57 - 718,2 - 37,2 = 681 kcal/kg Ainsi, pour des modestes variations de pression telles que décrites, le contenu de chaleur de la vapeur sortant de la chaudière a une temperature et une enthalpie qui est sensiblement constante indépendamment du fait que l'ébullition a lieu à 169 C et 11000 pour des pressions de 8,26 et 1,37 bars, respectivement. ainsi, la fourniture de chaleur au plongeur peut être facile- ment contrôlée en réglant le flux d'eau vers la chaudière. Si l'allure de chauffage maximale exigée par le plongeur est de 1000 kcal par heure et le flux calorifique minimal de 100 kcal par heure, le contenu de chaleur H de la vapeur sortant de la chaudière est environ de 680 kcal/kg du fait que la vitesse de chauffage est donnée par :Q = ! chaudière.H ; les débits peuvent Qtre obtenus ainsi Q chaudière Mas Q max = (1000) kcal/hr = 1,47 kg/hr = 1,47 1/hr (680) keal/kg ainsi Q chaudière Min.= Q min W chaudière Min. = Q Hi = (100) keal/hr = 0,147 kg/hr = 0,147 îAir (680) kcal/kg te volume de vapeur créée à ces-débits est proportionnel à la pression dans la- chaudière et est reporté sur le tableau ci-dessous Pression Volume Débit de vapeur spécifique V max. V min. 1,37 bars 1,25 m3/kg 4,09 m3/kg 0,409 m3/kg 8,26 " 0,25 m3/kg 0,82 m3/kg 0,082 m3/kg Pour cette analyse, on a fixé la température de l'eau de retour (température de sortie du vêtement) à 350C. Si la température maximale entrant dans le vêtement est limitée à 78,90C pour empêcher le plongeur de brûler, le débit de fluide à travers le vêtement est donné par M Vêtement = Q = (1000)keal/hr = 72,5 kg/hr 0pT T (0,999) keal/kg C.(13,9) C soit 72,5 1/hr Dans le mode de réalisation préféré, la vapeur est utilisée non seulement pour chauffer l'eau dans la boucle 23, mais également pour fournir une action de pompage éliminant la nécessité de systèmes de pompage mûs électriquement ou autrement.On-y arrive aisément en utilisant des principes-connus et une pompe à injection de vapeur du type représenté en 25. En fonctionnement, la vapeur pénètre dans l'éjecteur de la pompe et produit un jet de vapeur de grande vitesse. Ce jet crée un vide selon une ligne de succion qui attire l'eau se trouvant dans la boucle 29, l'eau étant alors entraînée par la vapeur. La vapeur et l'eau sont mé- langées dans un diffuseur et déchargées contre la pression dynamique. Ainsi, la vapeur fournit de l'eau d'alimentation de chauffage pour la boucle de liquide 23 ainsi qu'une action de pompage. Dans le mode de réalisation spécifique, le débit maximal de vapeur requis pour la vitesse de chauffage la plus élevée est de 1,47 kg/hr. Si on a une différence maximale de 13,90C à travers le vêtement, le débit maximal à travers le vêtém'nt serait de 72,5 kg par heure. Ce débit est dans les possibilités d'injecteurs de vapeur connus fonctionnant en des points calculés à la construc tion. Le débit requis est obtenu de préférence à partir d'une pompe à injecteur de vapeur unique ; cependant, on peut utiliser et relier à la boucle de liquide deux ou plus dléléments avec des gammes de réglage de 5 à 1 qui sont connus dans la technique. On réalise la commande en plaçant le point calculé à la construction de la pompe ou des pompes à injecteur de vapeur de façon à obtenir le débit de liquide requis le plus élevé, et le débit est contralé en faisant varier à volonté l'alimentation d'eau pour la vapeur à travers la ligne 22. te radiateur à plaque plate 28 est d'un type connu ayant une boucle de liquide en contact direct avec une plaque plate 31 représentée sur la figure 1, montée sur l'extérieur de l'élément 10, exposé à lteau de mer environnante en cours d'utilisation. Be détecteur de température 30 est réglé de façon que l'on obtienne une température maximale prédéterminée dans la boucle de liquide en faisant varier la quantité d'eau allant vers le radian teur à plaque plate à travers la soupape proportionnelle classique 29.De même, on réalise le réglage du débit d'eau à travers la chaudière, et donc de la température finale, à l'aide d'un détecteur de température 40 qui commande la quantité d'eau envoyée à la chaudière à travers la soupape 41 de contrôle d'eau d'alimentation, d'une construction classique. ta soupape ou vanne 29 est une soupape à commande proportionnelle à trois voies, la soupape 41 est du type à pointeau pour commande proportionnelle à faible débit, et les détecteurs ou capteurs de température 30 et 40 sont des détecteurs proportionnels utilisant les caractéristiques de variation de volume d'un fluide ou d'un composé à base de cire en fonction de la température. Dans certains cas, on peut intercaler une pompe auxiliaire d'eau d'alimentation 100 du type à injecteur de vapeur, juste avant la commande de débit 41, avec une alimentation en vapeur venant de la ligne 24, pour accroître la pression de pompage vers la chaudière. tors du fonctionnement du système 10, le commutateur d'allumage 19 est tourné dans une position qui provoque la mise à feu séquentielle prédéterminée des éléments de bâton de chaleur. te sel entourant la chaudière à vaporisation instantanée est alors échauffé par la chaleur produite. Le détecteur 40 détecte la tem- pérature du eourant--d softie du vêtement de plongee. Quand la demande de chaleur du plongeur augmente, la température de sortie décroît. te système est amorcé en injectant une première quantité d'eau dans la chaudière en enfonçant manuellement un amorceur 18. t'entrée de chaleur dans le système est ainsi accrue et ensuite maintenue automatiquement. L'entrée de chaleur dans l'eau se fait sous la forme de vapeur. Le système de commande régularise la quantité de chaleur ajoutée à l'eau en contrôlant la quantité d'eau de chaudière qui est convertie en vapeur. Une commande de l'alimentation de la chaudière 41 du type à pointeau, directement couplée au détecteur de température 40, détermine la quantité d'eau fournie à la chaudière.La quantité de vapeur créée réagit sur l'action de la pompe à injecteur de vapeur 25 de telle sorte que lors d'une diminution de l'entrée de chaleur, le débit de liquide dans la bow cle 23 décroît également La tendance à accroître le débit avec une entrée de chaleur croissante produit une stabilisation de la température d'entrée du vêtement sur toute la gamme des demandes de chaleur, en minimisant ainsi la probabilité d'exposer le plongeur à une gêne ou un accident possible que l'eau soit trop chaude à l'entrée du vêtement. l'accroissement en eau d'alimentation de la chaudière en réponse à un signal de demande de chaleur venant du détecteur 40 se traduit par la création de plus de vapeur dans la chaudière. ta pression augmente en conséquence et provoque un accroissement du débit à travers l'injecteur 25. tes caractéristiques de débit de l'injecteur 25 ne sont pas exactement linéaires dans la gamme de commande, mais cela n'est pas gênant du fait que la fourniture de chaleur est d'importance primordiale. La multiplication par deux du débit de la chaudière, qui ne modifie le débit dans le vêtement que d'un facteur de 1,8 chauffera suffisamment l'eau du vêtement. Du fait qu'il n'y a pas d'écoulement de fluide dans le système au démarrage, il règne une pression uniforme dans tout le système. Ainsi, un clapet de retenue 50 est prévu pour que l'eau ne puisse pas entrer dans la chaudière quand l'élément ne fonc tisonne pas. S'il y a ie l'eau dans la chaudière au démarrage du fonctionnement, au-delà du remplissage désiré de la chaudière, il peúrrait se produire une expansion subite. On utilise de préfé pence une-soupape de sûreté (non représentée) dans la chaudière. Pour faire déEIarrer l'écoulement, on peut mettre de l'eau au -dQpart dans la chaudière ou utiliser un amorçeur 18. Par exemple,un petit soufflés qui fournit une charge initiale d'eau à la chaudiè- re, peut être inséré dans la ligne 22 et court-circuiter la commande de débit d'eau d'alimentation. te soufflet peut être actionné par une pression manuelle si on le désire. Le système 10 est enfermé de préférence dans un boîtier extérieur 51 (figure 1) en fibres de verre ou en métal résistant à la pression et possédant un couvercle arrière 52 qui peut être enlevé pour remplacer les éléments calorifiques quand on le désire. Dans une variante de réalisation de l'invention > (figures 5, 6 et 7), il est prévu un système 70 pour fournir directement de la chaleur à un fluide tel que l'eau, destiné à être utilisé dans un vêtement de plongeur ou pour d'autres utilisations dans lesquelles des dispositifs de chauffage d'une boucle de liquide sont utiles. Dans ce mode de réalisation, des éléments calorifiques cylindriques 12, tels qu'ils ont été décrits plus haut, sont montés dans un module fermé 71 constitué par un métal résistant aux hautes températures, tel que l'acier ou des alliages d'acier. tes bittons calorifiques sont montés dans des tubes métalliques 21 ayant une ouverture à une extrémité du module 71.On utilise le matériau à chaleur de fusion élevée 13, décrit plus haut, pour entourer les eléments calorifiques. Il est prévu une cuvette semicirculaire allongée 72 contre laquelle est monté un tube 73 isolé sur un côté en 74 et possédant une pluralité de conduites d'eau 75' allant d'une extrémité à l'autre de l'élément. Un boîtier extérieur 76 entoure le module et est rempli d'isolant 77. En 78 est réalisée une extrémité de sortie pour les passages d'eau, à travers un collecteur 79. Un collecteur d'entrée 80 est branché par l'intermédiaire d'un passage d'entrée 81 muni d'un clapet d'arrêt 82. Un second passage d'entrée 83 est muni d'une pompe 84 à'entraînement électrique pour pomper du fluide à travers le passage 75'. Bes éléments calorifiques 12 possèdent des fils électriques de commande 85 qui sortent du boîtier 71 du module à travers une borne 86 conduisant l'électricité et convenablement isolée 3 qui est reliée au circuit 87 comprenant une petite pile de mise à feu 88 montée dans un coin du boîtier. Un commutateur "marche-arrêt" (non représenté) permet un allumage manuel de chacun des éléments calorifiques 12. L'allumage peut être réalisé en mettant à feu les éléments calorifiques selon une séquence -à temporisation automatique ou à contrôle de température, ou individuellement par un allumage manuel, en fonction du circuit de commande 87 utilisé.La pompe 84 peut être alimentée en électricité par la pile d'allumage 88 si on le désire. En variante, on peut prévoir des moyens d'entraînement adéquats tels qu'une pile et un moteur pour la pompe 84. te molle de réalisation 70 convient pour une grande variété d'utilisations, comme on l'a indiqué plus haut. Dans une variante 91 du mode de réalisation 70, les éléments calorifiques 12 sont modifiés par l'incorporation en eux d'une pile à commande thermique 90 (figure 8). L'élément calorifique 91 comprend un mélange de réactifs chimiques 92 indiqués plus haut à propos des éléments calorifiques 12. Par exemple, les réactifs chimiques 92 peuvent être un mélange finement divisé d'aluminium et de perchlorate de potassium. Dans certains cas, la pile 90 peut être entourée par un matériau à chaleur de fusion élevée tel qu'il a été décrit précédemment. te matériau à chaleur de fusion élevée peut être contenu dans une enveloppe cylindrique (non représentée) séparant le matériau 92 de la pile 90. Gomme loin le voit plus clairement dans le mode de réalisation 91, mais comme cela est pratiqué également dans les autres éléments calorifiques de la présente invention, le boîtier 16 possède, à une extrémité, une substance d'allumage 93 qui peut être allumée au moyen d'une petite pile d'allumage connectée par le fil ou contact 94 et du fil 95 relié à la masse, le contact 94 étant isolé du boîtier par un éjment isolant 96. Située axialement dans l'élément calorifique cylinirique 91, se trouve une pile thermique 90 dont la forme est de préférence allongée et qui comporte un fil électrique 94' sortant du boîtier de la même façon que le contact 94.Quand l'élément calorifique 91 est mis à feu par application d'un courant électrique pour brtler instantanément la poudre 93 et amener l'extrémité de démarrage des réactifs à une température d'allumage, la réaction se développe axialement de gauche à droite. Lors du développement de la réac ticn, la réaction exothermique chauffe la pile 90 pour fournir un signal électrique de sortie sur le conducteur 94'. Des piles thermiques adéquates comprennent les piles à électrolyte à base de sel liquide du type habituellement utilisé pour des fusibles d'armement de projectiles, qui sont constituées par des cathodes en nickel, des anodes en calcium et des électrolytes à base de sel de bromure ou de chlorure avec des substances dépolarisantes interposées. Dans une autre variante de l'invention, le boîtier extérieur d'un module Il qui peut être considéré comme un réchauffeur, peut être utilisé pour fournir de la chaleur selon une allure contrôlée à volonté. Par exemple, la surface du module il peut être munie d'éléments thermo-électriques tels que des éléments au germaniumsilicium, ou de plomb-tellurure, exposés à une extrémité à la température élevée du container du sel fondu de la source de chaleur et à l'autre extrémité à l'environnement froid, de façon à utiliser l'effet thermo-électrique "Seebeck" pour produire de l'énergie électrique quand cela est nécessaire pour le système. tes éléments calorifiques du type représenté en 91 peuvent être utilisés dans un système pour plongeur du type indiqué en 10 quand on n'utilise pas de pompe à injection de vapeur. Ainsi, la pile 90 peut être utilis'ée pour fournir la puissance à une pompe fonctionnant à l'électricité pour pomper du fluide dans le systè- me pendant que la vapeur produite dans la chaudière 75 est utilisée simplement pour chauffer le liquide dans la boucle 23. Alors qu'on vient de décrire des modes de réalisation spécifiques de la présente invention, il doit être noté qu'on peut y apporter de nombreuses modifications. Par exemple, la configuration, la dimension et les moyens de montage des modules et des éléments calorifiques peuvent varier en fonction de considérations de conception. De même, les quantités de substances et les dimensions des composants et analogues peuvent également varier beaucoup en fonction de considérations de conception pour des usages particuliers. Be container extérieur et le conditionnement des systèmes selon la présente invention dépendent d'utilisations particulières, bien que l'on ait décrit à propos de la figure 1 une dimension de conditionnement et une configuration optimales. tes éléments représentés ont été conçus, en utilisation pr- maire, comme sources de chaleur pour fournir un confort thermique aux nageurs, plongeurs et autres personnes exposées au froid. tes éléments sensiblement tels qu'ils sont décrits, peuvent aussi être employés de façon utile pour fournir un traitement thermique thérapeutique à des malades nécessitant de l'hyperthermie pour adoucir et accélérer la guérison de tissus contusionnés ou meurtris. On peut cependant voir immédiatement que la présente invention peut aussi être utilisée pour fournir un environnementiher- mique uniforme pour des objets inanimés nécessitant une chaleur contrôlée, tels que des conditionnements d'instruments 9u des produits chimiques. On peut voir également que la présente invention, en tant que source de chaleur et en tant que source de vapeur surchauffée à température constante, peut être utilisée pour fournir de l'énergie électrique de façon principale plutôt qu 'in- cidente, en utilisant par exemple les procédés décrits faisant appel à des piles thermiques (effet thermo-électrique Seebeck), ou en utilisant des moteurs du type Rankine. L'invention peut également être utilisée pour fournir une puissance propulsive pour des véhicules sous-marins pour missions de courtes durées, tels que des véhicules de transport de nageurs, ou pour fournir une puissance de secours pour des véhicules à plongée profonde, etc.. La présente1 invention est particulièrement utile là où on a besoin à la fois de chaleur et de puissance. R E V E N n I C A T I O N S t.- Un système de chauffage emmagasinable, caractérisé en ce qu'il comprend une source de chaleur comprenant une masse de réactifs chimiques sélectionnés pour fournir une réaction - fortement ex0thermique après activation par une température prédéterminée, cette réaction étant exempte de sous-produit gazeux et aboutissant à un produit de réaction d'un volume qui n'est pas supérieur au volume des réactifs, un matériau à chaleur de fusion élevée entourant ladite masse et jouant le rôle d'un moyen d'emmagasinage de la chaleur én relation de transmission de chaleur avec ladite masse, et un moyen en relation opératoire avec ledit matériau à chaleur de fusion élevée pour transférer la chaleur depuis ledit matériau vers un système utilisant de la chaleur. 2.- Un système de chauffage emmagasinable selon la revendication 1, caractérisé en ce que les réactifs comprennent au moins un composé sélectionné dans le groupe comprenant les chlorates de métaux alcalins et les perchlorates de métaux alcalins, mélangés avec un métal réducteur. D.- Un système de chauffage emmagasinable selon la revendication t, caractérisé en ce que les réactifs sont du polytétrafluoréthylène et un métal réducteur. 4.- Un système de chauffage emmagasinable selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau à chaleur de fusion élevée est sélectionné dans le groupe comprenant des sels halogènes de métaux alcalins, des nitrates de métaux alcalins, des oxydes, des hydroxydes et des mélanges de ces sels. 5.- Un système de chauffage emmagasinable selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen mentionné en dernier lieu comprend une pompe à injecteur de vapeur pour pomper un fluide en déplacement. 6.- Un système de chauffage emmagasinable selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen mentionné en dernier lieu comprend une chaudière à vaporisation instantanée, une pompe à injecteur de vapeur et des conduites reliant la chaudière et la pompe à injecteur de vapeur. 7.- Un système de chauffage emmagasinable selon la reven dication 1, caractérisé en ce que le moyen mentionné en dernier lieu comprend une chaudière à vaporisation instantanée, une pompe et des conduites reliant la chaudière et la pompe. 8.- Un système de chauffage emmagasinable selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de liquide pour faire recirculer un liquide vers un dispositif utilisateur de chaleur ; un circuit de vapeur pour chauffer le liquide du circuit de liquide et pomper le liquide ; un moyen de refroidissement relié au circuit de liquide ; et un moyen de contrôle pour-détecter la température en des points pré-sélectionnés dans le circuit de liquide pour commander sélectivement la température en un point prédéterminé dans le circuit de liquide en réglant le débit de liquide à travers le refroidisseur et la chaudière. 9.- Un système de chauffage emmagasinable selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de contrôle comprend une paire de détecteurs ou capteurs de températures et une paire de soupapes proportionnelles. 10.- Un système de chauffage emmagasinable selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la chaudière à vaporisation instantanée entoure le matériau à chaleur de fusion élevée ou est entourée par celui-ci. 11.- Un système de chauffage emmagasinable selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pompe pour diriger le flux de liquide de la boucle de liquide vers la chaudière. 12.- Une source de chaleur pour chauffage nécessitant une puissance thermique contrôlée, à densité calorifique élevée, caractérisée en ce quelle comprend un boîtier à haute conductivité thermique ; une masse de réactifs chimiques fournissant une réaction fortement exothermique après activation par une température prédéterminée, réaction exempte de sous-produit gazeux et aboutissant à des produits de réaction ayant un volume qui n'est pas supérieur au volume des réactifs ; un matériau à chaleur dé fusion élevée en liaison de transfert thermique par conductivité avec les réactifs et le boîtier ; un moyen pour faire démarrer la réaction chimique ; un second boîtier entourant le matériau à chaleur de fusion élevée, et permettant la mise en place et l'en lavement des réactifs contenus dans le premier boiter cité. t3.- Une source de chaleur selon la revendication 12, carac térisée en ce que le matériau à chaleur de fusion élevée est une composition saline eutectique. - 14.- he source de chaleur pour chauffage nécessitant une puissance thermique contrôlée, à densité thermique élevée, caractérisée en ce qu'elle comprend une masse allongée de réactifs chimiques qui fournissent une réaction fortement exothermique après activation par une température prédéterminée, cette réaction étant exempte de tout sous-produit gazeux et aboutissant à des produits de réaction ayant un volume qui n'est pas supérieur à celui des réactifs , et une pile thermique allongée, placée en relation opératoire avec cette masse allongée de réactifs chimiques, la progression de ladite réaction d'une extrémité à l'autre extrémité de la masse entraînant une activation progressive de la pile. 15.- Un module de source de chaleur pour chauffage nécessitant une puissance thermique contrôlée, à densité thermique élevée, caractérisé en ce qu'il comprend une masse de réactifs chimiques qui fournissent une réaction fortement exothermique après activation par une température prédéterminée ; un boîtier conducteur de la chaleur et résistant aux températures élevées, qui entoure la masse de réactifs chimiques ; un moyen pour activer les réactifs chimiques ; une secpnde masse de matériau à chaleur de fusion élevée entourant le premier boîtier ; et un second boîtier entourant la masse de matériau à chaleur de fusion élevée. 16.- Un module de source de chaleur selon la revendication 15, caractérisé en ce que le matériau à chaleur de fusion élevée est une composition eutectique. 17.- Un module de source de chaleur selon la revendication 15, caractérisé en ce que le second boîtier est associé de façon opératoire à un dispositif utilisateur de chaleur. 18.- Un module de source de chaleur selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire coopérer un fluide de transfert de chaleur avec le matériau à chaleur de fusion élevée, et pour délivrer le fluide de transfert de chaleur au dispositif utilisateur de chaleur. 1 Un module de source de chaleur selon la revendication 16, cararctérisé en ce l'eutectique est choisi dans le groupe formé de chlorure de lithium - hydroxyde: de lithium ; hydroxyde de lithium - chlorure de lithium - chlorure de potassium ; fluorure de potassium -fluorure de sodium - nitrate de potassium ; chlorure de potassium - nitrate de potassium - chlorate de potassium ; chlorure de barium - chlorure de potassium - chlorure de lithium ; nitrure de potassium - nitrate de potassium ; chlorure de potassium - chlorate de potassium ; chlorure de potassium chlorure de lithium - fluorure de lithium - hydroxyde de lithium fluorure de barium-fluorure de potassium-fluorure de lithiumfluorure de sodium ; fluorure de potassium - fluorure de lithium fluorure de sodium ; fluorure de lithium - chlorure de lithium ; fluorure de potassium - chlorure de lithium.