Brevet FR2132552A1 — publié le 19721124

Depuis de nombreuses annexes, le chauffage avec production de chaleur centralisée, a connu la faveur des usagers, en supplantant les anciens modes d'émission de chaleur local par locale Ceci avec les sources d'énergie diverses fournies par les combustibles solides, liquides ou gazeux. Toutes ces productions de chaleur avaient en propre un coût déterminé, mais avaient en commun que leur prix était indépendant de l'heure de leur utilisation. Avec ltélectricité, qui tente de s'implanter sur le marché chauf fage, il en va tout autrement. En dehors des heures de consommation de pointe, ctest-à-dire la nuit, à partir de 22 heures et jusqu'à 6 heures du matin, le KWH est ramené à un tarif préférentiel, se traduisant par un abattement de 60 % sur le prix diurne. Il y a donc un intérêt évident à chauffer pendant tes heures creuses, quitte à utiliser cette chaleur au moment des heures pleines, grâce à l'artifice de l'accumulation. Ce procédé qui emmagasine la chaleur d'échauffement de certains corps pondérables, en faisant appel au courant électrique pendant les heures creuses, la restitue pendant les heures pleines, sans intervention électrique, a conduit à la construction d'appareils lourds, volumineux et encombrants qui sont en fait de véritables poëles électriques. Mais ces appareils à accumulation manquent de souplesse dans leur utilisation s ou on chauffe et l'on ntaccumule pas, ou on accumule et on ne chauffe pasi on peut évidemment combiner les deux, mais il faut alors augmenter la puissance et par suite encore les dimensions des appareils. De toute manière, l'émission de chaleur étant concentrée local par local, on ne peut atteindre la notion de confort que réalise une installation classique, avec la propagation d'un fluide chauffant, depuis la chaufferie jusqu'aux surfaces d'émission. Mais on peut, suivant le procédé réalisé dans l'invention, concevoir différemment le chauffage des locaux, tout en bénéficiant du tarif avantageux de nuit. Considérons une installation comportant une succession de surfaces de chauffe 1, 2, 3, 4, 5 et parcourue par un fluide chauffant, par l'intermédiaire d'une pompe A et de canalisations appropriées telles que Bs le circuit de chauffage se ferme dans un réservoir C que nous appellerons le réservoir accumulateur. Le chauffage du fluide est réalisé au moyen de résistances électriques a, b, c, d, e, disposées dans les surfaces de chauffe. Sous l'action des résistances mises sous tension, le fluide circulant s'échauffe en portant les surfaces 1, 2, 3, 4, 5 à une température élevée comme dans les installations classiques, et sous l'action du débit de la pompe s'accumule dans le réservoir 0, dûment calorifugé. Une fois la température de régime atteinte, il n'y a plus lieu que de compenser les pertes, mais accumuler simultanément les calories restant disponibles dans le retour de l'installation dans le réservoir 6. Tant que les résistances seront sous tension, on dépitera de la chaleur simultanément dans les surfaces 1, 2, 3, 4, 5 et on accumulera dans le réservoir 0. On peut ici aussi freiner l'émission de chaleur dans ces surfaces au moyen soit du robinet à 3 voies D (fige2), réduisant le débit dans l'ensemble de la surface de chauffe, pour alimenter seulement celle-ci dans la z8ne de la résistance électrique, soit encore en munissant le radiateur d'un cache E (figure 3) qui, au moyen d'un volet F limite la convection, alors que le fluide continue à circuler. Toutes ces dispositions, bien connues, peuvent être appliquées au dispositif et mettent en évidence la grande souplesse du procédé. Si l'on considère maintenant les différentes quantités de chaleur qub sont capables d'absorber des corps divers, on a d'une façon générale Q = P x c (T1-T2). Plus le coéfficient de chaleur spécifique C est élevé, plus cette quantité sera élevée pour un même poids P et *, les mêmes températures initiales et finales. Pour l'eau c = 1 et est supérieur à celui de tout autre liquide, pour l'huile c-= 0,45. Mais alors que pour l'eau, on ne peut dépasser 100 sous la pression atmosphérique, on pourra par exemple pour l'huile atteindre 3000 dans les mêmes conditions; 'est en cela que réside la capacité d'accumulation de certains corps. Inversement, les corps restituent leurs calories, d'autant plus lentement que leur échauffement à une température déterminée aura été plus long. Reprenons le dispositif décrit précédemment, le fluide circulant peut tout naturellement être de l'eau; on échauffe celle-ci dans les surfaces 12 2, 3 etc*.. et on l'accumule dans le réservoir C pendant les heures ( 22 h à 6h.) où le K est bon marché. de 6 à 22 hf l'eau stockée à la température de 95 à 100 continue à circuler dans l'installation, sous l'action de la pompe A, se refroidit dans celle-ci et revient au réservoir, formant volant thermique. Avec une capacité suffisante de celui-ci, on peut compenser les pertes dinrnes, sans intervention des résistances as b, c, et recommer- cer à rechauffer à partir de 22 heures. Supposons maintenant que dans le réservoir C, soit maintenue l'eau de stockage, mais que l'installation soit remplie d'huile, laquelle échangera ses calories avec l'eau par l'intermédiaire d'un échangeur D figure 4); l'huile plus lente à s'échauffer cédera également plus lentement ses calories à travers D, à l'eau stocks dans le ballon C . Mais c'est une question de puissance instantanée à prévoir pour la période du courant de nuit. Par contre, pour la décharge calorifique de jat, l'huile cèdera ses calories plus lentement que l'eau ne le faisait précédemment. Condition éminemment favorable pour l'utilisation des calories diurnes, sans apport de courant. L'installation parcourue par de l'huile ne s'entartre pas, ne gêle pas, ne se corrode pas, est assurée d'un fonctionnement silencieux et fournit de plus un isolement parfait des résistances; a, b, c, Alors que dans les appareils à accumulation, le volant thermique est intégré dans l'appareil même, dans le procédé qui vient d'être décrit, le volant thermique est séparé des surfaces d'émission et est relié à celles-ci par des canalisations de type classique. Ce volant est constitué par un réservoir accumulateur calorifugé, peut être situé a' une distance quelconque du lien d'utilisation, tout comme pat l'être une chaufferie, soit dans l'appartement mêmes soit en cave, sctt en terrasse. il demeure donc possible de bénéficer dm confort procuré par en installations de chauffage individuelles et je réaliser un chauffe à la demande de l'usagers sans être tributaire d'une chaufferie centrale commune à plusieurs. Le réservoir accumulateur est propre à chaque wsa- ger qui en dispose à sa guise, sans sujétions d'aucune sorte REVENDICATIONS 1 ) Procédé de chauffage électrique à accumulation dans lequel I'élément accumulateur est dissocié, un fluide circulant dans les éléments fournissant des calories à l'élément accumulateur. 20) Revendication selon 1, dans lequel le fluide en circu lation et celui du réservoir accumulateur est le mEmefi ltélévation se faisant pendant les heures creuses et la baisse pendant les heures pleines. 30) Revendication selon 1 dans lequel le fluide en circu lation est différencié de celui du réservoir, l'échan ge de chaleur entre les deux fluides se faisant dans un sens ou dans l'autre, au moyen d'un échangeur, selon que les résistances sont sous tension ou non.