Brevet FR2286348A1 — publié le 19760423

L'objet de cette invention est un système de chauffage. L'invention concerne plus particulièrement un système de chauffage qui utilise, en circuit fermé, un liquide comme conducteur de la chaleur. Le liquide est chauffé électriquement dans un réservoir. Les systèmes de chauffage utilisant de l'eau comme fluide conducteur de la chaleur sont bien connus. Cependant ces systèmes à eau chaude ont des désavantages. L'eau a un coefficient d'expansion relativement élevé, par conséquent d'autres @oyens affropriés tels que vases d'expansion ou réservoirs de trop plein doivent être ajoutés pour recevoir le trop plein d'eau quand celle-ci est chauffée. En général, ces moyens d'expansion sont ouverts en atmosphere -rovocant ainsi des pertes d'eau par évaporation. Ces pertes d'eau par évaporation conduisent à prévoir d'autres oyens pour compenser ces pertes. @es systèmes ae c@auffage à eau chaude, s'ils ne sont nas pré- lablement vidanges, euvent geler en hiver en cas de non utilisation. @el causant de graves dommages au système. lusieurs réservoirs a chauffage électrique sont connus. 0e- pendant, leur coût d'opération est élevé parceque le liquide ne peut circuler uniformément autour des élé@ents de résistance électriques causant ainsi une surchauffe partielle du liquide. @e but de cette présente invention est de fournir un système de chauffage compact, bon marché, mais cependant efficace utilisant un liquide comme conducteur de la chaleur qui réduit ou vite les désavantages des systèmes de ch@uffage à eau chaude. C'est également le but de ce te invention d'utiliser les avan ta@es du chauffage électrique tout en réalisant des économies d'énergie en comparaison avec des systèmes similaires connus en évitant-les surchauffes partielles du liquide. bas la présente invention, un système en circuit fermé est utilisé. @n. système en circuit fermé peut être utilisé perceque le liquide fourni dans le système comme moyen conducteur de la chaleur a un coefficient très bas d'expansion comparé à l'eau. insi, grâce a la relative stabilité du liquide comparée a l'eau, aucun réservoir de trop plein additionnel ou moyen de conpensation des pertes par évaporation ne sont nécessaires. Le liquide utilisé a aussi un point de congélation très bas comparé a l'eau. Ce système peut ainsi être utilisé de suite dans des situations où le gel présente des problèmes immédiats, ce qui est impossible avec les systèmes conventionnels à eau chaude. Ce système nécessite moins de liquide que les systèmes de chauffage à eau chaude. Il a été déterminé que seulement 14 litres de liquide environ étaient nécessaires dans le système pour chauffer un petit pavillon. me système de chauffage faisant l'objet de cette invention comprend un réservoir de chauffage, au moins un radiateur, et des conduits de liaison entre le réservoir et le ou les radiateurs dans un circuit fermé. Le système contient un liquide conducteur de la chaleur. bne pompe placée sur le système -fait circuler le liquide en circuit fermé. le liquide est chauffé dans le réservoir par des moyens appropriés. Le réservoir est placé horizontalement sur sa plus grande longueur. Au moins deux éléments étirés de résistance électriques sont lacés ü l'intérieur du réservoir horizontalement à chaque extré @ité du réservoir se faisant faces l'un a l'autre au même niveau par rap@ort au fond du réservoir et se teriìnant à égale distance des extrémités de celui-ci. Se réservoir a une admission et une sortie de liquide Placées verticalement, à cigale distance des extrémités de celui-ci. 'ad- mission est placée au fond et la sortie sur le dessus du réservoir. un premier et un second déflecteur sont placés symétriquement dans le réservoir. Le premier déflecteur est situé entre l'admis- sion et la résist--nce électrique le second entre-ls,sortie et la résistance électrique. Se premier déflecteur dirige le liquide vers les extrémités du réservoir et le second déflecteur empêche le liquide de-la zone centrale du réservoir de s'échapper directement vers la sortie. me montage est tel que le liquide circulant dans le réservoir suit deux séries de parcours symétriques sur chaque côté de la zone centrale du réservoir QanS préférence particulière pour l'un ou l'autre des parcours i bien que le liquide vient-en contact avec les,résistances électriques avec la même vitesse sur la longueur totale des éléments de résistance électrique. L'invention sera maintenant décrite en détail avec comme référence les plans ci-joints dans lesquels Figure I héma d'illustration du système de chauffage faisant l'objet de la présente invention. Figure II : Vue et coupe partielle du réservoir de chauffage sur sa lon gueur. Figure III : Coupe du réservoir suivant l'axe 3.3 de la figure II. Le système de chauffage I comme présenté dans la figure I comprend un réservoir de chauffage 3 et un ou plusieurs radiateurs 5 reliés ensembles dans un circuit fermé par le conduit 7. Le liquide utilisé comme conducteur de la chaleur dans le circuit fermé est i en circulation du réservoir aux radiateurs et des radiateurs au réservoir par une pompe appropriée 9 sur le conduit 7. Des soupapes appropriées 11 dans le conduit 7 sur le côté de l'ad@ission et sur le côté de la sortie de la pompe 9 peuvent être réglées @fin de contrôler le débit du liquide dans le système. La pompe elle-même @eut être au@si utilisée en altornative pour régler ce même débit. Le réservoir de chauffage 3 comme montré plus clairement aux figures 2 et 3 comprend une partie horizontale tubulaire étirée 13 avec des parcis verticales aux extrémités. Sur chaque paroi 15, il y a 2 ouvertures 16 et un collier de montage fileté 17 à chaque ouverture. Un élément de résistance électrique 19 est inséré à travers chaque ouverture 16 et vissé dans le collier fileté correspondant 17. Les éléments 20 s'étendent horizontalement face à l'intérieur de la partie tubulaire 13 et se terminent très près les uns des autres a égale distance des parois d'extrémité 15. Les extrémités de la partie tubulaire 13 sont comprises chacunes dans un logement 21 qui protège les résistances électriclues et leurs moyens de réglage appropriés 22. Les logements 21 peuvent avoir un regard (non montré sur la figure) pour un accès facile en cas de réparation. Situé au fond de la partie tubulaire 13 se trouve l'admission de liquide 25 qui se relie au conduit 7. Situé sur le dessus de la partie tubulaire 17 se trouve la sortie de liquide 27 qui se relie au conduit 7. L'admission 25 et la sortie 27 sont situés à mi-chemin entre les parois 15 de la partie tubulaire 17 et sont placés verticale ment. situés directement sur l'admission 25 et la sortie 27, mais séparés de chacune d'elles, se trouvent les déflecteurs 29. Ces déflecteurs sont des tôles de mêmes dimensions et se terminent à égale distance des parois 15. Le déflecteur de fond 29 sert à diriger le liquide admis vers les parois d'extrémité 15 et le déflecteur du dessus 29 empêche le liquide de la zone centrale du réservoir de couler directement vers la sortie 27. 'l'arrangement de l'admission 25 et la sortie 27 placés au centre du réservoir avec les déflecteurs respectifs 29 oblige le liquide à suivre deux séries de parcours symétriques sur chaque côté de la zone centrale du réservoir et sans préférence pour l'un ou l'autre des parcours, de telle sorte que le liquide vient en contact avec les éléments de résistance électrique 19 à la même -vitesse et sur la longueur totale de ces éléments 19. Ainsi, la surchauffe partielle du liquide est évité et un chauffage plus efficace du liquide est obtenu. iJe réservoir de chauffage peut être équipé avec une soupape de sécurité 33 appropriée, un thermomètre 39 relié aux moyens de réglage 22, des éléments de résistance électrique 20. De plus, le réservoir peut être équipé d'un ténoin approprié 41 ,our contrôler le niveau du liquide dans le réservoir. Le témoin de contrôle 41 est relié au circuit 43 qui possède des instruments de contrôle 45 pouvant se déclancher et couper l'alimentation électrique du système afin d'éviter tout dornage quand, Jour quelque raison que ce soit, le niveau du liquide dans le réservoir tombait au dessous du niveau prédéterminé. En cours d'opération, le liquide entre dans la partie tubulaire 1-,7 par l'admis ion 25 et est dévié vers les extrémités de la partie tubulaire grâce au déflecteur 29 puis est chauffé par les éléments de résistance électrique 20. La température à laquelle il est chauffé dépendra du type de liquide utilisé. la température est réglée par le thermostat 39 et par les moyens de réglage 22 des résistances. Le liquide chauffé passe alors par la sortie 27 vers les radiateurs 5 via la pompe 9. Aux radiateurs, la chaleur est dissipée et le liquide revient alors au réservoir pour être réchauffé. Nous noterons que le système est un circuit fermé en comparaison avec un système de chauffage a eau chaude ou,des apports d'eau suoplémentaires sont nécessaires périodiquement. Aucun circuit de remplissage supplémentaire n'est nécessaire dans le présent système. En conséquence, aucun vase d'expansion ou réservoir de trop plein n'est nécessaire, c'est pourquoi le système peut être ain- tenu en circuit fermé u l'opposé des systèmes de chauffage à eau chaude. De plus, le type de liquide est de préférence celui compor- tant un point de congélation très bas comparé à celui de l'eau. Ainsi le système -eut eAtre utilisé dans des maisons de cam pagne ou chalets là ou le chauffage est utilisé peu fréquemment ou pas du tout au cours de l'hiver. ne système de chauffage ne nécessite pas de vidange pour prévenir les dommages causés par le gel. Le liquide utilisé dans le système est de préférence de type anti-gel, tel que PR@@TON (marque enregistrée)- ou il eut être de l'huile végétale ou de l'huile ménérale. Le liquide peut être aussi un mélange des trois types ci-dessus mentionnés. REVENDICATIONS 10 Dans un système de chauffage comprenant Un réservoir de chauffage, au moins un radiateur, des conduits reliant le résert voir au radiateur dans un circuit fermé, un liquide conducteur de la chaleur dans le système, une pompe sur les conduits pour mettre le liquide en circulation à travers le circuit fermé, le dit réservoir étant étiré horizontalement sur sa longueur, àu moins une paire de longs éléments de résistance électrique placés à l'intérieur du réservoir horizontalement, à chaque extrémité de celui-ci, se faisant face l'un à- l'autre, à égale distance du fond du réservoir et se terminant à égale distance des extrémités de celui-ci, le réservoir ayant une admission de liquide au fond et une sortie de liquide dur le dessus reliés aux conduits, l'admission et la sortie étant situés verticalement à i-chemin entre les extrémités du réservoir, un premier et second déflecteur situés dans le réservoir à l'opposé l'un de l'autre et placés respective-ent l'un entre l'admission et la résistance, l'autre entre la sortie et la résistance, le premier déflecteur mentionné dirigeant le liquide vers les extrémités du réservoir et le second déflecteur empêchant le liquide, dans la zone centrale du réservoir, de couler directement vers 1.3 sortie, les dits premier et second déflecteurs, étant constitués de tôles étirées se terrninant à égale distance des ex-trémités du réservoir dans lequel la circulation du liquide mentionné est dirigée suivant 2 séries de parcours symétriques sur chaque côté de la zone centrale du dit réservoir entre l'admission et sortie mentionnées, à vitesse uniforme, sur la longueur totale des éléments de résistance électriques, prévenant ainsi toute surchauffe partielle du liquide. c Un système de chauffage comme décrit au paragraphe 1 où le dit réservoir est de forme cylindrique et avec 2 paires d'éléments de résistance électrique, espacés l'un de l'autre, situés dans un plan vertical diamétral du dit réservoir.