Brevet FR2244144A1 — publié le 19750411

La présente invention concerne le chauffage des locaux en utilisant l'énergie calorifique du soleil. On connait déjà plusieurs systèmes de chauffage solaire, soit collectant l'énergie solaire en vue d'un usage immédiat soit stockant cette énergie en vue d'une utilisation ultérieure. te problème posé par le stockage et la récupération reste impoz- tant du fait que le besoin de chauffage est plus grand lorsqu'il y a peu ou pas de soleil. Si on stocke l'énergie solaire sous forme de chaleur à une température élevée, il est difficile d'éviter les pertes dw chaleur à 11 environnement. Mais, étant donné que la température d'un corps de chauffe doit être assez élevée pour obtenir un rendement de chauffage avantageux, il existe un seuil de température au-dessous duquel il es difficile d'utiliser la chaleur stockée. La présente invention permet le stockage de l'énergie solaire sous forme de chaleur à une température relativement basse, en utilisant un matériel de stockage bon marché, et comprend un système de récupération qui augmente la température de la chaleur fournie au corps de chauffe. lie système dans lequel réside l'invention comprend un soussystème de stockage comprennant un miroir ou miroirs I qui met au point les rayons du soleil sur une chaudière à vapeur 2; la vapeur produite circule vers le condenseur 4 qui se trouve dans le réservoir d'eau 3, ou, en se condensant, la vapeur donne sa chaleur de vaporisation au réservoir d'eau. lia vapeur condensée revient à la chaudière au moyen d'une pompe 5 qu'actionne la turbine 6 poussée par la vapeur venant de la chaudière. Le sous-système de récupération consiste en une machine frigorifique, dite pompe à chaleur.Celle-ci comprend un evaporateur 7, qui sue trouve dans le réservoir d'eau où le fluide frigori fique se vaporise; cette vapeur est comprimée au moyen d'un compresseur 8 qui pousse la vapeur comprimée ver le condenseur ou condenseurs 9 dans lequel la vapeur se condense, donnant la chaleur au local que l'on veur chauffer, soit par un système intermédiaire, soit directement. te fluide frigorifique condensé passe à travers le régleur 10 et revient à l'evapora- teur 7. Pour mettre en marche la pompe à chaleur, le compresseur 8 doit être muni d'un dispositif qui le fait fonctionner. S'il y a beaucoup de soleil, on fait foeictiomier le compresseur au moyen d'une turbine à vapeur 11, alimentée paz le canal 12 venant de la chaudière, le sous-système ae stockage restant en marche. S'il y a peu de soleil, on coupe le sous-système de stockage au moyen des soupapes 13 et 14, utilisallt ainsi la quasi totalité de la vapeur de la chaudière pour pousser la turbine 11. S'il n"y a pas de soleil, le compresse-r 8 doit etre muni d'un dispositif qui ne dépend pas directement du soleil. dans ce but, la présente invention comprend un dispositif qui consiste en un appareil 16, déjà connu, qui génère du méthane à partir d'exeréments humains et animaux et de déchets ménagers. on collecte et stocke le méthane ainsi généré au moyen d'un compresseur 17, qui comprime le méthane et le pousse vers un rés- ervoir de stockage 18. On fait fonctionner le compresseur 17 au moyen d'une turbine à vapeur 19, alimentée par le canal aux- iliaire 15 venant de la chaudière; la vapeur condensée venant de la turbine 19 rejoignant le canal à la chaudière.Lorsqu'on en a besoin, on libère le méthane stocké au moyen d'une soupape 20; le méthane circule-alors vers la turbine à gaz 21, qui, en brulant le méthane, fait fonctionner le compresseur 8 de la pompe à chaleur. Ta présente invention comprend aussi un dispositif qui comprend une turbine 22 poussée par la vapeur venant du canal auxiliaire 15 qui fait fonctionner un générateur 23. Trelectricité ainsi générée charge une batterie d'accumulateurs 24. On peut ainsi, au besoin, fermer l'interrupteur 25 actionnant le moteur-élec- trique 26, qui fait fonctionner le compresseur 8 de la pompe à chaleur. Afin de minimiser les pertes d'énergie résultant du fonctionnement des turbines, pompes, moteurs et dynamos, la présente invention comprend un système dans lequel toutes les-pompes, > tur- bines, moteurs et dynamos se trouvent dans une chambre située dans le réservoir d'eau.On fait les parois de cètte chambre d'une matière d'une grande .conductibilité calorifique, Toutes les pertes de chaleur sont ainsi récupérées par le système0 La présente invention peut aussi être utilisée pour refraichir le même local que l'on chauffe, ce en inversant, au moyen de procédés connus des specialistes, la direction d'écoulement du fluide frigorifique dans la pompe à chaleur Dans ce cas, si la température du réservoir d'eau devient tron élevée, on donne une autre source chaude à la tompe à chaleur, un condenseur oui se trouve en dehors du réservoir d'eau, et l'on munit la pompe à chaleur d'un dispositif de dérivation pour faire circuler le fluide frigorifique vers le condenseur situé hors du réservoir d'eau et pour obturer le condenseur qui se trouve dans le réservoir d'eau de la pompe à chaleur. La présente invention peut être utilisée pour le rechauffement des locaux domestiques ou industriels. Comme le système de la présente invention est fermé et ne-requiert aucune ali-mentation externe, son application peut être particulièrement intéréssante dans des endroits retirés, ou autres lieux d'accès difficile. REVENDICATIONS 1. Un système de chauffage qui permet le stockage et la récupération de l'énergie solaire, caractérisé par le fait qu'il comprend un miroir ou miroirs mettant au point les rayons du soleil sur une chaudière à vapeur, la vapeur produite circulant vers un eondenseur qui se trouve dans un réservoir d'eau ou elle se condense, donnant la chaleur au dit réservoir d'eau, la vapeur condensée revenant à la dite chaudière au moyen d'une pompe poussée par une turbine actionnée par la vapeur de la dite chaudière, et qui comprend une machine frigorifique dite pompe à chaleur qui comporte un evaporateur qui se trouve dans le dit réservoir d'eau, dans lequel le fluide frigorifique se vaporise, cette vapeur se comprimant par un compresseur, la vapeur comprimée passant à un condenseur ou condenseurs où la vapeur frigorifique comprimée se condense donnant la chaleur- au local que l'on veut rechauffer, soit par un système intermédiaire, soit directement, le fluide frigorifique eondensé passant à travers un régleur et revenant au dit evaporateur. 2. Un système-selon la revendication 1, caractérisé parle fait qu'il comprend une turbine à vapeur actiozn,:ée par la vapeur de la chaudière, la dite turbine faisant fonctionner le compr?s- seur de la pompe à chaleur. 3. Un système selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen pour obturer le condenseur ou se condense la vapeur d'eau qui se trouve dans le réservoir d'eau, afin que la quasi totalité de la vapeur générée dans la chaudière passe vers la turbine qui fait fonctionner 1 compresseur de la pompe à. chaleur. 4. Un système selon la reyendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif pour générer du méthane d'ex- créments humains et animaux et de déchets ménagers, un compres seur / / pour comprimer le !téthane ainsi généré, un réservoir pour stocker le méthane comprimé, le dit compresseur pousse par une turbine à vapeur actionnée par la vapeur venant de la chaudière, le dit réservoir du stockage du méthane étant muni d'un dispositif qui permet, au besoin, la circulation du méthane stocké vers une turbine à gaz qui fait fonctionner le compresseur de la pompe à chaleur en brulant le méthane. 5. Un système selon la revendication 3, caractéris- par le fait qu'il comprend une turbine à vapeur actionée par la vapeur venant de la chaudière qui fait fonctionner une dynamo, une batterie d'accumula-teurs qui stocke l'énergie électrique générée par la dite dynamo, la dite batterie d'accumulateurs étant munie d'un dispositif qui permet, au besoin, à l'énergie éleetrique-stockée d'actionner un moteur électrique qui fait fonctionner le compresseur de la pompe à chaleur. 6. Un système selon une quelconque des revendications 1 à 5, caracterisé par le fait qu'il comprend un dispositif qui permet le renversement de la direction d'écoulement du fluide frigorifique dans la pompe à chaleur. -7. Un système selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que toutes les turbines, pompes, moteurs, et dynamos se trouvent dans une chambre située dedans le réservoir d'eau.