Brevet FR2356098A1 — publié le 19780120

La présente invention est relative à La récupération et au transfert de chaleur d'un mi lieu aéraulique à un mi lieu hydraulique. Dans les dispositifs connus de ce genre, échange air-eau, l'air contenant les calories à récupérer est de L'air extérieur, et L'eau recevant Les caLories est de lfeau destinée au chauffage des Locaux. Ces Systèmes présentent Les inconvénients suivants - mauvais rendement par utilisation d'une source chaude à température trop basse (air extérieur en hiver) - mauvais rendement par utilisation d'un fluide récepteur de calories à une températuree trop élevée - mauvais rendement par non concordance entre la source chaude, conte nant un minimum de calories en hiver, et La source réceptrice de calories qui demande un maximum de calories en hiver - phénomènes de givrage sur La batterie d'échange air extérieur-fréon, dus à une température d'évaporation du fréon Largement négative - durée. de fonctionnement du système Limitée à La durée de la saison de chauffe (environ 200 jours par an). L'invention a pour objet d'améLiorer te rendement de transfert de cha Leur air-eau, et à cet effet, eLle a pour objet un récupérateur de chaleur puisant les calories contuenues dans l'air de ventilation des locaux (industriels, tertiaires ou d'habitation > et les transfèrant à une source hydraulique devant être utilisée à basse température (eau chaude sanitaire, préchauffage d'eaux industrielLes, etc...). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours delta description qui va suivre de divers modes de réalisations donnés à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est un schéma de fonctionnement d'un premier mode de réalisation du dispositif de transfert de chaleur d'un mi lieu aéraulique à un milieu hydrauLique. La figure I comprend du caté air extrait 1, air rejeté 5 - un caisson 6 en tôle protégée contre les intempéries comprenant lui-même : . un filtre interchangeable 2 retenant Les impuretés. contenues dans l'air extrait - une batterie d'échange ailettée 3, fréon-air . un moto-ventiLateur 4 hélicoide ou centrifuge, pour autant que nécessaire. La même figure 1 comprend du côté de L'eau réchauffée - un caisson 13 en tôle, protégéecontre les intempéries, compre nant lui-même : . un moto-compresseur frigorifique 8 du type hermétique, semi heemétique, ouvert ou à vis . un échangeur 9 fréon-eau et ses tuyauteries 11 et 12 de branche ment sur le réseau d'eau . un ensemble de régulation 10, comprenant détendeur - pressos tat - etc... Les caissons 6 et 13 sont reliés entre eux par des tuyauteries frigorifiques de Liai son 7. Le dispositif, objet de l'invention, comporte quatre éléments principaux précisés dans la figure 1 - une batterie d'échange ailettée 1 - un moto-compresseur 8 - un échangeur fréon-eau 9 - des tuyauteries de liai son 7 L'air de ventilation 1 est d'abord filtré sur un filtre interchangeable 2, puis refroidi par la batterie ailettée d'échange fréon-air 3, il est enfin rejeté à l'extérieur par un ventilateur 4. L'air ainsi refroidi a cédé ses calories au fréon qui s'est donc échauffé et qui est conduit par des tuyauteries de lai son 7, jusqu'à l'échangeur fréon-eau 9, en passant par le motocompresseur 8 qui transfert au fréon l'équivalent en chaleur de son travail mécanique.Dans L'échangeur 9, L'eau arrivant froide Il, emprunte de La cha leur au fréon qui se refroidit et qui est conduit jusqu'à La batterie d'e- change 3, puis le cycle recommence. Le dispositif décrit dans La figure 1 comme étant composé de deux éléments distincts, les caissons 6 et 13 peuvent, pour autant que nécessaire, être conçus et utilisés dans une version monobloc. La figure 2, en vue de face et coupe partielles la figure 3 en vue de côté et coupe partielle, montrent un exemple d'assemblage des éléments. Les repères indiqués sur les figures 2 et 3 étant identiques à ceux de la figure 1. La figure 4 montre en vue de dessus un exemple de montage du récupérateur de chaleur. Un ventilateur d'extraction 1 assure La ventilation d'un ensemble de Locaux; l'air est aspiré par des gaines 2 puis conduit jusqu'au récupérateur de chaleur 3, les calories ainsi récupérées sont ensuite utilisées selon les détails des figures 1 - 2 et 3. On notera que Le dispositif de récupération de chaleur selon L'invention permettra d'éviter L'ensemble des inconvénients des systèmes actuels mauvais rendements - phénomènes de givrage - durée Limitée du fonctionnement, et qu'il assure une baisse importante des dépenses en combustible nécessaires pour le réchauffage des eauxshaudes sanitaires ou industrielles Le dispositif, objet de l'invention s'utilise dans tous Les cas ob se trouvent simultanément réunis un système de ventitattôn'rejetant à L'extérieur de l'air à une température d'environ ZOOC ou plus, et un besoin d'eau chaude sanitaire domestique ou industrielle à basse température. Cette invention apporte une contribution importante en matière d'économies d'énergie, dans un domaine quantitativement important : Les Locaux industriels, tertiaires oud'habitation réalisés au cours des quinze dernières années et pour Lesquels l'isolation thermique, source possible d'économies d'énergie, est particulièrement difficile à réaliser. REVENDICATZONS 1 - Dispositif récupérateur de chaleur,-caractérisé en ce qu'iL permet de récupérer Les calories contenues dans l'air de ventilation des Locaux et de les transférer aux fins de réchauffage dans des eaux chaudes sanitaires domestiques ou industrielles. 2 - Dispositif récupérateur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que L'énergie éLectrique fournie au compresseur du systène est de trois à quatre fois inférieure à L'énergie fournie par le système; cette énergie fournie étant égale à L'énergie récupérée sur l'air, additionnée à ceLle fournie au compreseeur. 3 - Dispositif récupérateur de chaleur suivant Les revendications 1 et 2, caractérisé par L'utiLisation de fluides dont Les caractéristiques sont particulièrement bien adaptées au système : air à température constante et nettement plus éLevée que La température extérieure, eau à température constante et nettement pLus basse que L'eau utilisée dans Les dispositifs de chauffage courants, d'oû nette amélioration du coefficient de performance global. 4 - Dispositif récupérateur de chaleur suivant tes revendicatiops 1, 2 et 3, caractérisé par La présence constante dans Le tetps,d'une part des caLories contenues dans L'air de ventilation et d'autre part, des besoins en caLories pour Le réchauffage des eaux chaudes sanitaires,donestiques ou industrieLLes.