Brevet FR2303242A1 — publié le 19761001

La présente invention, concernant le chauffage domestique, est plus spécifiquement relative à une installatIon de récupération d'énergie thermique applicable aux habitations, ou autres locaux analogues, qui sont chauffés. Vu le coft actuel des ^^ssrbustibles, de plus en plus élevé, et le renchérissement de 11 énergie qui en est le corollaire, on met llaccent, de plus en plus, sur la nécessité d'économiser cette énergie; on traitera ici, plus particulièrement, de l'énergie à consommer pour chauffer les habitations ou autres locaux. C'est ainsi qu'on a été amené à parfaire l'isolation thermique des habitations, pour diminuer dans toute la mesure du possible les déperditions de chaleur vers l'extérieur. Ceci implique en particulier la pose de joints aux portes et fenêtres, pour éviter par là la circulation de l'air. Néanmoins il est clair qu'en poussant ces précautions trop loin on contrevient aux règles de lthygiene élémentaire, qui impose de renouveler l'air que les habitants respirent. L'invention vise à améliorer l'aération des habitations ou locaux analogues tout en récupérant de l'énergie thermique, ce qui revient, en fin de compte, à diminuer le chauffage, pour une mtme température établie en un endroit du local, donc permet d'améliorer l'hygiène tout en faisant des économies. Ce résultat est atteint, conformément à l'invention, en disposant un premier échangeur sur la voie d'aspiration de l'air extérieur et un deuxième échangeur sur la voie de refoulement de l'air intérieur et à prévoir des moyens permettant de transférer avec un bon rendement la chaleur récupérée du deuxième échangeur au premier échangeur qui le restitue à 1 air entrant dans le local. De façon plus précise, l'invention a pour objet une installation de récupération d'énergie thermique pour un local chauffé, qui combine - des moyens de chauffage du local, - des moyens d'aspiration de l'air extérieur au local, pour l'introduire dans le local à travers un premier échangeur; - des moyens d'extraction de l'air intérieur échauffé du local, pour le rejeter hors du local en passant à travers un deuxième échangeur, et - un circuit de transfert thermique à circulation d fluide pour transférer la chaleur, prélevé a le deuxième échangeur sur l'air rejeté, à l'air extérieur introduit par l'in termédiaire du premier échangeur. Le Demandeur a en effet reconnu qu'une telle installation est capable de récupérer efficacement de l'énergie calo r-fique des habitations chauffées, à condition que soient observées les conditions posées - de la séparation des voies d'aspiration et de rye ou lement de l'air, en passant chaque fois à travers des échangeurs; et - de la jonction des échangeurs entre eux par un circuit de transfert thermodynamique en soi connu, à fluide cryogénique, qui est liquéfié par compression, cuis vaporisé avec détente et qui permet de récupérer de l'énergie même avec quelques degrés d'écart de température seulement. L'invention sera mieux expliquée et comprise en se référant à la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, d'un exemple de réalisation, avec référence au dessin sur lequel - la figure 1 est une élévation schématique d'installation selon l'invention; et - la figure 2, le schéma des circuits de fluide. Sur la figure 1 on voit par exemple un local d'habitation I chauffé, en cas de besoin, par exemple par des moyens électriques tels que des convecteurs 2. Â la partie supérieure dans les combles ou dans un faux plafond, ou bien dans tout autre endroit approprié, on a placé un caisson 3 contenant un premier échangeur ou "batterie chaude" 4 et un deuxième échan geur ou "batterie froide" 5, qui sont séparés par une cloison 6o Un ventilateur d'aspiration 7 et un ventilateur de refoulement 8 sont également disposés dans les compartiments respectifs du caisson formés par la cloison 6 de façon que l'air extérieur soit aspiré par le ventilateur 8, par l'intermédiaire d'une gaine 9 débouchant à 1' extérieur et traverse 1 'échangeur 4, tupis tasse dans l'une des nièces au moins par une gaine 10 et l'air, aspiré de l1intérieur par le ventilateur 8, arrive également par une gaine telle que 11, passe au travers de l'échangeur 5 et est refoulé au dehors par une gaine 12, débouchant à l'extérieur. Un circuit de transfert thermodyna- mique à fluide cryogénique (fréon) relie les deux échangeurs. Ce circuit passant par les échangeurs 4, 5 se voit mieux sur la fig. 2. il comprend : un réservoir de gaz 13, alimentant le circuit; en série dans ledit circuit, fermé sur lui-mme, on trouve - un groupe compresseur 14 - l'échangeur 4 - un détendeur-15 et - l'échangeur 5. Un tel circuit est en soi connu et n'a pas besoin entre décrit en détail. De trajet de l'air est figuré par les flèches. Dn voit néanmoins Qu'on a concentré dans une unité compacte, à l'intérieur d'un caisson fermé, les éléments essentiels de l'installation et que ledit circuit de transfert doit etre adapté à fonctionner, avec un bon rendement, sur l'écart de températures possible, en toutes circonstances normales, entre l'air extérieur au local et l'air intérieur échauffé de celui-ci. I1 faut comprendre aussi que l'installation doit être capable de fonctionner de façon automatique sous le controAle d'un thermostat actionné par un ditecteur-régulateur d'ambiance, ou bien à la volonté des occupants sous commande manuelle. Sn pratique, les essais ont montré qu'avec un débit d'air de 250 m3/h assuré par les ventilateurs on arrive à établir un écart de température sensiblement constant de 180 entre l'air extérieur et l'air insufflé du local; l'économie.chiffra- ble est alors voisine de 7,50 Frs par m2 de surface au sol du local et par an, ceci sur la base du franc actuel, pour un local de 100 m2 de surface au sol et de 2,50 m de haut; la puissance du groupe frigorifique du circuit de transfert thermique est dans ce cas d'1/2 CV. L'invention est particulièrement intéressante dans son application à une installation impliquant un chauffage électrique dit "intégré" (incluant une aération mécanique contrtl~e), en asEociation avec des moyens d'isolation thermique connus. EEVENDICADIONS 1 Installation de récupération d'énergie thermique pour économiser de l'énergie de chauffage d'un local, caractérisé en ce qu'il combine - des moyens de chauffage du local; - des moyens d'aspiration de l'air extérieur au local, pour l'introduire dans le local à travers un premier échangeur; - des moyens d'extraction de l'air intérieur échauffé du local, pour le rejeter hors du local en passant à travers un deuxième échangeur et, - un circuit de transfert thermique à circulation de fluide, pour transférer la chaleur, prélevée par le deuxième échangeur sur l'air rejeté, à l'air extérieur introduit par l'intermédiaire du premier échangeur. 2. Installation de récupération d'énergie thermique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les échangeurs et le circuit de transfert sont concentrés en une unité compacte et de préférence à l'intérieur d'un caisson de dimensions bien plus petites que celles du local. 3. Installation de récupération d'énergie thermique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une cloison sépare les deux échangeurs à l'intérieur du caisson et l'air des deux compartinents qu'elle forme. 4e Installation de récupération d'énergie thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fluide du circuit de transfert est un fluide cryogénique, par exemple du fréon, et en ce que ce circuit comprend un conpresseur pour liguéfier le fluide et un détendeur pour le vaporiser, comme en soi connu, ledit circuit étant adapté à fonctionner sur l'écart de températures possible entre l'air extérieur au local et l'air intérieur échauffé de celui-ci. 5O Installation de récupération énergie thermique selon l'une des revendications précédentes, par exemple pour un local chauffé électriquement, caractérisée en ce qu'elle est combinée avec des moyens d'isolation thermique connus.