Brevet FR2261486A1 — publié le 19750912

Chaudière électrique à accumulation à voie humide avec production d'eau chaude sanitaire et distribution monotube Les seuls moyens de chauffe utilisant exclusivement l'énergie électrique à tarif nuits sont les accumulateurs è briques réfractaires. Ils sont lourds et volumineux. Le présent système, tout en permettant l'utilisation de convecteurs peu encombrants, permet le chauffage électrique à tarif nuit en plaçant la chaudière à mazout ou à gaz. Ce procédé, permet d'accumuler la nuit suffisamment d'eau chaude pour couvrir les besoins journaliers en chauffage et en eau sanitaire. Cette chaudière est constituée par des réservoirs accolés et reliés l'un à l'au- tre. Cette liaison , vue dans le sens de déplacement du fluide, se fait du haut du réservoir au bas du réservoir suivant, ceci pour éviter le mélange par ther mosiphon. Cette liaison peut se faire k l'extérieur ( fig. I ) ou à l'intérieub du réservoir ( fig. 2 ). Les réservoirs sont thermiquement isolés l'un de l'autre et de l'ambiance, pour éviter un transfert par conduction. Cette disposition réduit au mininnur les transferts du fluide chaud accumulé, avec les eaux de retour du circuit diauffage. La forme parallélépipédique des réservoirs réduit l'encombrement et la surface d'isolant. Pour ne réintroduire dans les réservoirs que de l'eau suffisamment exploités la vanne à 3 voies sera asservie å la température des eaux de retour et la sonde sera placée le plus près possible de la sortie commune des radiateurs1 pour que la régulation réagisse le plus rapidement possible. En pranant par exemple pour base de calcul - Une déperdition horaire maximale de 10 thermies/heure, - un nombre fictif d'heures d'utilisation journalière égal à 14, - une température d'eau chaude maximale autorisée de 950 C, - une chute de température dans les radiateurs de 400C à plein régime, Les caractéristiques de l'installation sont les suivantes : - température des eaux de retour = 550C - température moyenne dans les radiateurs = 750C - dédit de la pompe = 250 litres/heure - Volume théorique d'eau à accumuler = 250 x I4 = 3500 litres. En tenant compte d'un rendement de 0 > 95 pour la chaudière, de 0,92 pour la régulation et de 0,98 pour la distribution, le volume réel à accumuler est de 3500 / 0,865 = 4000 litres. Lorsque les thermostats des radiateurs ferment, la température de l,eau de retour s'élève, la vanne à 3 voies se ferme jusqu'à rétablir la température de retour égale à la valeur consigne de 550 C. A mi-régime par exemple, on ne prélèvera plus que 125 litres à 950 auxquels on mélangera 125 litres d'eau de retour à 55 . La température de mélange sera de 750 > la chute de 200 et la température moyenne dans la boucle de 650. La température de l'eau de retour sera toujours égale à la valeur consigne de 550 > ce qui justifie bien ce genre de régulation. Les chutes de température se situant entre 30 et 50 , les débits sont faibles et il semble que seul la distribution monotube soit à retenir. Or les distributions monotubes à commande thermostatique ne permettant pas la vidange totale de l'installation ( figure I ) La solution consiste à placer le robinet au même niveau que la boucle et de prévoir un convecteur défini par le brevet français n 72 47 IOI. La production dteau chaude sera réalisée par un échangeur placé dans le dernier - réservoir car c'est par celui-ci que transite tout le fluide. Le chauffage se wfera par résistances individuelles mises sous tension par horloge journalière et asservies à des aquastats. Elles pourront également etre montées on cascade et la mise sous tension commencera alors par le dernier réservoir. Lorsque la température est atteinte, l'aquastat coupe le chauffage de son réservoir et autorise la mise sous tension du réservoir suivant. La puissance des résistances sera calculée de façon à étaler la période de chauffe, pour les besoins naxina, sur toute la nuit. Pour les périodes moins froides, une temporisation variable suivant la température externe permettra de ne chauffer qu'unie partie des ré servoirsw ceci pour garantir un rendement élevé. Le présent système troue son application pour le chauffage de tous locaux. Il permet également le chauffage individuel des appartements. t R 3 Y E N D I C A T I O N S I) Chaudière électrique à accumulation à voie humide avec production d'eau chaude sanitaire et distribution monotube vidangeable, caractérisée par le fait que sous un encombrement réduit, ce dispositif permet de stocker suffisamment d'eau chaude chauffée à ltélectricité pendant les heures creuses, pour ouvrir les besoins journaliers en chauffage et production d'eau chaude sanitaire ; caractérisée également par le fait que la décharge est effectuée par une distribution monotube en ligne dérivée noyée dans le plancher, de haut rendement et totalement vidangeable. 2) Dispositif selon la revendication n0 1 Caractérisée par le fait que le réservoir d'accumulation est fractionné par volumes de 500 à I000 litres, isolés thermiquement l'un de l'autre et reliés entre eux par des tubes pour assurer la continuité du circuit. 3) Dispositif selon la revendication nO 2 Caractérisé par le fait que les liaisons entre récervoirs, vu dans le sens de circulation du fluide, s'effectuent du haut du réservoir au bas du réser voir suivant, soit extérieurement, soit intérieurement. 4) Dispositif selon la revendication nO I Caractérisé par le fait que la vanne de décharge à 3 voies nécessaire aux allures intermédiaires, est asservie à la température de l'eau de retour. 5) Dispositif selon la revendication nO 1 Caractérisé par le fait que les robinets thermostatiques de la distribution mono tube vidangeable se trouvent placés au meme niveau que la boucle. 6) Dispositif selon la revendication nO 1 Caractérisé par le fait que la production d'eau chaude sanitaire s'effectue par un serpentin ou un ballon placé dans le dernier réservoir qui est le seul à être toujours porté à température élevée. 7) Dispositif selon la revendication nO 1 Caractérisé par le fait que le chauffage s'effectue par des résistances individuelles, propre a' chaque réservoir. 8) Dispositif selon la revendication n0 7 Caractérisé par le fait que la mise sous tension des résistances est ass- jéttie à des aquastats et qu'unie temporisation, variable selon la température re extérieure, permet de ne chauffer que le nombre nécessaire de réservoirs, ceci pour éviter des déperditions inutiles.