Brevet FR2291455A1 — publié le 19760611

L'invention a pour but de diminuer l'énergie consacrée au chauffage, notaient dans le type de chauffage traditionnel dit chauffage central par eau chaude. On sait que, dans ce type de chauffage, l'eau chaude est fournie par une chaudière alimentée soit par du fuel, soit par du gaz, soit par de l'électricité qu'on appellera énergie primaire. L'eau chaude est ensuite distribuée dans les pièces par des canalisations et traverse des échangeurs, appelés communément radiateurs, autour desquels l'air se réchauffe. De très nombreuses installations de ce genre sont actuellement en service. L'invention propose, pour diminuer l'énergie primaire consommée dans la chaudière, dsintercaler sur le circuit de distribution précédent, u ou plusieurs systènes de chauffage indépendants, fonctionnant sur le principe de la pompe à chaleur qui, on le sait, consomme deux à trois fois soins d'énergie que les systèmes traditionnels. On a déjà envisagé et réalisé des chauffages au moyen de la pompe à chaleur seule, ou punis de résistances complémentaires pour les grands froids, lais le système de distribution du fluide caloporteur était dans tous les cas adapté à la pompe à chaleur. On sait que l'efficacité de celle-ci est diminuée avec la tempéra- ture, ce qui conduit à l'utilisatioxl de fluides caloporteurs à température peu élevée et par exemple à de l'eau à 50 . On doit alors, pour réaliser le transfert voulu de chaleur, disposer de grands radiateurs ou de radiateurs soufflés. L'invention propose de se servir de la pompe à chialeur dans le domaine de température où son efficacité est bonne, par exemple jusqusà 500, et de se servir de la chaudière existante lorsque l'eau doit atteindre une température supérieure. La coexistence sur le même réseau de distribution des deux systèmes, le système traditionnel et le système économiseur par pompe à chaleur, est la caractéristique fondamentale de ltinven- tion. Une deuxième caractéristique importante est de puiser les calories de préférence dans l'air usé des locaux à chauffer en prenant l'air par exemple dans les W.C. et la cuisine d'un appar revent à chauffer, accessoirement dans la salle de bains, et en le rejetant à l'extérieur après en avoir prélevé des calories selon le principe classique de la pompe à chaleur. On peut aussi cependant, si la configuration de l'habitation ne se prOte pas à cette extraction d'air, puiser les calories dans l'air extérieur ou dans tout milieu propice qui serait éventuellement à proximité. Pour bien faire comprendre l'invention, on décrira ci- après, à titre d'exemple non limitatif, un schéma d'installatien de chauffage selon lXinvention, en référence au dessin annexé. Le circuit traditionnel de chauffage 1, parcouru par l'eau de chauffage dans le sens de la flèche comprend une chaudière 2 et des radiateurs 3. Sur la branche de retour à la chaudière, on a branché en dérivation, entre des vannes 5 et 6, le circuit d'eau chaude 4 de l'économiseur fonctionnant en pompe à chaleur, la vanne 6 étant raccordée par la conduite 7 au départ de la chaudière 1. Les vannes 5 et 6 sont combinées pour permettre à liteau chaude en circulation de passer soit seulement à travers le circuit d'eau chaude 4 de l'économiseur (et à travers la conduite 7 sans passer par la chaudière 2), soit seulement à travers la chaudière 2 (sans circuler à travers le circuit 4), soit à travers le circuit d'eau chaude 4 de l'économiseur, puis à travers la chaudière 2 (la vanne 6 pouvant ferler alors la conduite 7). On reconnaitra dans le schéma de l'économiseur le circuit classique 8 de pompe à chaleur parcouru par le fluide approprié, tel que le fréon, et comprenant le condenseur 9, en échange thermique avec le circuit d'eau 4, le détendeur 10, l'évaporateur 11 et le compresseur 12, tandis quton a indiqué en 13 un ventilateur soufflant à travers l'évaporateur Il le fluide qui lui apporte des calories, par exemple de l'air vicié de l'appartement à chauffer, pris dans les W.C. Le fonctionnement de l'appareil est par exemple le suivant. Lorsque la température extérieure est comprise entre 20 et +50 O, l'économiseur assure seul le chauffage, l'eau rentrant dans les radiateurs à 500 et en sortant à 35 . Lorsque la température oxté- rieure est inférieure à -50, par exemple à -100, la chaudière assure seule le chauffage, l'eau entrant dans les radiateurs à 900 et en sortant à 700. Dans la gamme des températures intermédiaires, on peut prévoir soit que l'économiseur ne fonctionne plus et ce sera le cas pour les modèles les plus simples, soit qu'il fonctionne jusqu'à ce que le fréon, c' est-à-dire le fluide caloporteur de la pompe à chaleur, atteigne dans le condenseur 9 une température en rapport avec la condition de l'appareil et qui pourra par exemple Titre de 700* Le circuit d'eau 4 de l'économiseur et celui de la chaudière 2 seront alors raccordé en série par la vanne 6 qui coupera la communication avec la conduite 7. Il est évident que les températures ne sont citées qu'à titre dtesemple et qu'on peut les faire varier autour des valeurs indiquées sans changer la nature de l'invention. L'éconoxiseur peut également être réalisé de façon différente de celle indiquée et comporter en particulier des caracté ristiques brevetées par ailleurs par l'inventeur. L'invention est applicable aux maisons particulières ou aux logements collectifs dFjà munis diane installation traditionnelle de chauffage central lorsqu'on veut économiser l'énergie primaire et que l'on peut disposer facilement d'un milieu générateur de calories. R E V E N D I C A T I O N S. lo Procédé pour améliorer le chauffage central à eau chaude par économie d'énergie, consistant à combiner sur le même circuit de distribution dlune installation de chauffage central une chaudière traditionnelle au fuel, au gaz ou à l'électricité et un second moyen de chauffage d'eau comprenant une pompe à chaleur puisant des calories dans l'air vicié du local à chauffer en les trananiettant à travers un échangeur à l'eau du chauffage central, les deux moyens de chauffage pouvant agir isolément on en série. 20 Système de régulation pour l'application du procédé selon la revendication 1, déconnectant la chaudière traditionnelle lorsque la température de l'eau des radiateurs peut assurer son rôle en étant inférieure à une température limite de 11 ordre de 500 et déconnectant la pompe à chaleur lorsque l'eau de sortie parvient à une température limite qui peut être soit la température précédente, soit une température supérieure, par exemple 700 Co