Brevet FR2258608A1 — publié le 19750818

L'invention due aux travaux de Monsieur Jean-Lin DALLE des Etablissements FLOROSE et de Messieurs Maurice DUMENT, Andre FOURCY, Aimé FREYCHET, André FOUZY du COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE se rapporte aux échangeurs de chaleur utilisant un fluide chaud à faible température moyenne et à basse pression. Actuellement le chauffage des bâtiments notamment ceux des installations agricoles s'effectue soit par de l'air chaud pulsé, soit par rayonnement de conduites aériennes ou de conduites enterrées parcourues par de l'eau très chaude. Dans ce dernier cas, 11 inertie très importante du sol ne permet pas de répondre à de brusques variations climatiques. Un but de. la présente invention est de réaliser un échangeur de chaleur qui puisse travailler avec de faibles écarts de température sous une faible pression statique. Un autre but de l'inven- tion et d'avoir un échangeur de chaleur facilement adaptable à la conformation des lieux d'utilisation et qui puisse être emmagasiné sous un faible volume. A cet effet, l'invention propose un échangeur de chaleur remarquable en ce qu'il comporte - une gaine méplate en matière souple avec une paroi très mince délimitant une section de passage interne méplate, - des raccords aux extrémités de ladite gaine, l'un amont pour l'alimentation, l'autre aval pour déterminer une perte de charge, - une circulation de fluide à température moyenne inférieure à 450C sous une pression statique au plus égale à 10 cm de hauteur d'eau. Dans sa forme de réalisation la plus simple, la section de passage interne de la gaine est un rectangle unique très allongé. Le fluide admis dans la section de passage : eau, huile, etc s'écoule sous forme d'un film. Dans une autre forme de réalisation renforcée, la section de passage interne est cloisonnée dans la direction longitudinale de la gaine. Le cloisonnement permet d'accroitre la largeur de la gaine sans diminuer la résistance de ses parois et de limiter les pertes de fluide en cas de perforation. Dans une autre forme de réalisation qui s'applique à la culture à paillage, des trous sont pratiqués à travers la paroi des faces de la gaine méplate et sont réunis bord à bord par -soudure. Les trous également répartis sur la surface de la gaine permettent le repiquage. Suivant une caractéristique intéressante de l'invention qui permet d'améliorer le rendement thermique de l'échangeur, la largeur de la gaine est supérieure à son épaisseur dans un rapport largeur/épaisseur au moins supérieur à un. La matière utilisée pour la gaine est le caoutchouc ou le plastique. On peut sans inconvénient marcher sur la gaine qui reprend sa forme d'elle-meme après écrasement ; on peut également la gerber en rouleaux, en raison de sa grande souplesse. Les perforations accidentelles de la gaine n'affectent pas le débit étant donné la faible pression interne du fluide chaud. La description se rapporte à des exemples de réalisation non limitatifs décrits avec référence aux dessins dans lesquels - la figure 1 est un schéma général de ltéchawgeur suivant l'invention - la figure 2 est une vue en coupe de la gaine de ltéchan geur - la figure 3 est une variante de réalisation de la figure1. - la figure 4 est une autre variante de réalisation qui permet le paillage et le repiquage. Sur la figure 1, l'échangeur 1 comporte une gaine 2 branchée en amont sur un réservoir d'alimentation 3 à niveau constant et terminée en aval par un raccord 4b à perte de charge. La gaine 2 est parcourue par un film de fluide chaud 8. La gaine 2 (fig. 2) est de forme méplate avec une largeur 1 très supérieure à son épaisseur e avec des parois minces 2a qui déterminent une section de passage interne 2b également méplate. La gaine 2 peut être confectionnée avec un tube de caout- chouc ou de plastique de gros diamètre qui s'affaisse sous son propre poids une fois posé sur le sol 6. Le tube donne une section de passage 2b unique et malgré la faible épaisseur de sa paroi, il peut être foulé ou perforé sans qu'il en résulte de grands dommages ; une perforation n'entraîne qu'un suintement qui n'affecte pas le débit de l'échangeur. Etant donné la faible pression du film de fluide chaud circulant dans la gaine, celle-ci garde la forme méplate de sa section de passage 2b. Pour augmenter la surface de l'échangeur sans le rendre vulnérable aux impacts accidentels, l'invention prévoit d'utiliser une gaine souple 5 cloisonnée longitudinalement (fig. 3) de façon à présenter des conduits 5a parallèles de très petit diamètre Le raccord amont 4a permet le branchement de la gaine 2 sur le réservoir 3, tendis que le raccord aval 4b est construit pour relever ltéchappement du fluide chaud 8 au dessus du niveau du sol. Pour les cultures à paillage (plastique noir), il est po- sible de prévoir des gaines qui assurent à la fois le paillage et la circulation d'eau. A cette fin (fig. 4), des trous 10 percés dans Les parois 2a opposées de la gaine2 sont réunis par des soudures circulaires 12 qui conservent l'étanchéité du passage interne 2b. Les trous 10 sont équidistants et répartis sur totre la surface de la gaine 2 pour permettre le repiquage à travers v celle-ci. Les mêmes trous à bords soudés peuvent âtre appliqués à la gaine cloisonnée 5 (non figuré). L'échangeur suivant l'invention fonctionne avec de faible écarts de température, c'est-à-dire avec une température moyenne du fluide inférieure à 45C. Le fluide chaud le plus commode à utiliser est naturellement l'eau, mais il nty aurait aucun incon vénient à utiliser un autre fluide, par exemple de lthuile à con dition d'en prévoir la récupération. Si l'eau est utilisée comme fluide chaud, il suffit d'une hauteur de 10 cm dans le réservoir et d'un réglage de la perte de charge du raccord aval 4b pour assurer un écoulement régulier du film 8. La grande surface au sol de la gaine assure un bon rendement thermique de l'échangeur et sa forme méplate facilite son enroulement sur bobine ainsi qutun entreposage commode. REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur caractérisé en ce qu'il comporte - une gaine méplate en matière souple avec une paroi très mince délimitant une section de passage interne méplate, - des raccords aux extrémités de ladite gaine, l'un amont pour l'alimentation, l'autre aval pour déterminer une perte de charge, - une circulation de fluide à température moyenne inférieure à 450C sous une pression statique au plus égale à 10 cm de hauteur d'eau. 2. Echangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite section de passage interne est unique. 3. Echangeur suivant la revendication t, caractérisé en ce que ladite section de passage interne est cloisonnée dans la direction longitudinale de ladite gaine. 4. Echangeur suivant -la revendication 1, caractérisé en ce que des trous sont pratiqués à travers ladite paroi dans les faces de la gaine méplate et sont réunis bord à bord par soudure, en ce que les trous sont équidistants et répartis sur la surface de ladite gaine. 5. Echangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que. la largeur de ladite gaine est supérieure à son épaisseur dans un rapport largeur/épaisseur au moins supérieur à un. 6. Echangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite gaine est réalisée dans une matière appartenant au groupe du caoutchouc et des plastiques. 7. Echangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide chaud est de l'eau. 8. Application de l'échangeur de chaleur. selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3 au chauffage de locaux par circulation d'un film de fluide chaud à température moyenne inférieure à 450 sous.une pression statique au plus égale à 10 cm d'eau. 9. Application de l'échangeur de chaleur selon la revendication 4 au chauffage de sol par paillage avec repiquage.