Brevet FR2330968A1 — publié le 19770603

L'invention concerne un chauffe-eau à circuit fermé. On sait que la température de sortie d'un chauffe-eau à circuit fermé est mesurée pour commander, en fonction de la valeur mesurée, un régulateur qui agit sur la source de chaleur. On veut obtenir pa la que la température de l'eau chaude débitée par le chauffe-eau de ménage soit constante. Ce but n'est atteint que partiellement du fait des nombreux facteurs perturba- teurs impossibles a mattriser. Ces facteurs ont notamment pour conséquence une variation de la température de l'eau débitée en fonction du rendement de l'appareil. Les facteurs perturbateurs sont, avec effet décroissant, l'énergie cédée par le chauffeeau de ménage, la température de l'eau froide d'alimentation ainsi que le facteur K qui varie avec la vitesse d'écoulement de l'eau dans le serpentin de l'échangeur de température. On sait en outre que dans un chauffe-eau à circuit fermé, le débit d'eau et la température de cette eau sont mesurées pour commander, en fonction des valeurs relevées, un régulateur qui comporte comme organe de réglage une valve réglant l'action d'un organe de chauffage, avec accumulateur en aval, sur le chauffe-eau de ménage. I1 n'y a pas de mesure de l'énergie c-e- dée par le chauffe-eau de ménage parce qu'il n'y a pas de mesure de la température de l'eau d'alimentation de ce chauffe-eau. En outre, il existe un deuxième circuit de réglage qui contrôle la température du conduit de départ de l'accumulateur pour commander un régulateur qui agit, par son organe de réglage, sur l'organe de chauffage. De cette façon, la température de sortie de l'accumulateur est maintenu constante. Cette disposition est compliquée et demande absolument a être simplifiée. Compte tenu de cet état de la technique actuelle, il faut obtenir que, dans les limites de la puissance d'un chauffe-eau à circuit fermé, la température de l'eau de ménage débitée soit constante, indépendamment du débit d'eau chaude et de la température de l'eau froide d'alimentation. En outre, il faut que, après mise en marche du chauffe-eau å circuit fermé, l'utilisateur dispose de l'eau chaude le plus promptement possible. Finalement, on vise l'objectif de réaliser une disposition ne demandant ni accumulateur ni robinet mélangeur.La solution est donnee par la description suivante: Cette solution présente l'avantage de pouvoir utiliser le -régulateur, sa consigne étant réglee en fonction de l'énergie fournie par le chauffe-eau de ménage et de la température de l'eau froide d'alimentation, ce qui permet de renoncer à la mesure de la température de l'eau débitée par le chauffe-eau, puisque le température préréglée de cette eau permet de dé terminer l'énergie fournie. D'autres réalisations et des perfectionnements avantageux de l'invention résultent de la description ci-après et des fig. 1 et 2 montrant des exemplesde réalisation de l'invention, et dont Fig. 1 représente une disposition pour la régulation d'un chauffe-eau â circuit fermé, et la Fig. 2 une variante de la disposition suivant fig. 1 Dans les deux figures, les memes chiffres concernent les memes détails. Un chauffe-eau à circuit fermé 1, à gaz ou au mazout, com prend un brûleur 3 asservi par une valve 2 commandée en variation continue par un électro-aimant 4 branché par une ligne 5 sur un régulateur 6. Le brûleur 3 chauffe, par l'action de ses gaz de combustion ascendants, un échangeur de chaleur 7 alimenté par un conduit de retour 8 comportant une pompe 9 qui, dans la représentation de la fig. 1, est une pompe a débit constant; sur ltéchangeur de chaleur 7 est branché, d'autre part. un con duit de départ 10 dont la température est contrôlée par une sonde 11 reliée par une ligne 12 au régulateur6. Cette sonde fournit, par l'intermédiaire de la ligne 12, la valeur effective de la température de sortie au régulateur 6.En aval de la sonde est prévu un distributeur 13 qui divise le conduit 10 en un conduit 14 alimentant des radiateurs de chauffage 15, et une branchue comportant un chauffe-eau de ménage 16 relié au distri buteur par un conduit 17, et au retour 8 par un conduit de re tour 18. La température de ce conduit 18 est contrôlée par une sonde 19 et communiquée, par l'intermédiaire de la ligne 20, au régulateur 6. Le chauffe-eau de ménage 16 c,omprend un serpentin 21 ali menté en eau froide par le conduit 22 et dont on peut prélever l'eau de ménage chaude à travers le conduit 271 muni d'un robinet 28. Le conduit d'alimentation d'eau froide 22 est muni d'un in terruptcur manométrique 24 et d'une sonde thermométrique 25. L'interrupteur est relié au régulateur 6 par une ligne 26 où apparait un signal durant l'écoulement d'eau froide dans le conduit 22, la sonde 25 étant reliée au régulateur 6 par une ligne 27. le distributeur 13 est commandé par le régulateur 6 par l'intermédiaire de la ligne 32. Ce chauffe-eau à circuit fermé fonctionne comme suit: Au repos, c'est-à-dire lorsque le robinet 28 est fermé, l'interrupteur 24, à travers la ligne 26, bloque llémetteur de consigne, non représenté, alimentant le régulateur 6, de sorte que les signaux fournis par les lignes 27 et 20 n'ont pas d'effet sur l'émetteur de consigne du régulateur. La température du conduit de départ 10 est contrôlée par la sondé Il et comparée à la consigne du régulateur, l'organe de réglage 4 étant actis- né à travers la ligne 5. On obtient ainsi une régulation proportionnelle de la température de sortie, gui joue lorsque, par exem ple, le circuit de chauffage marche par suite de la position correspondante du distributeur.Si alors on ouvre le robinet 28, le distributeur coupe le conduit dtalimentation de chauffage et met le conduit 10 en communication avec le chauffe-eau de ménage 16. En même temps, l'interrupteur 24 informe l'émetteur de consigne du régulateur 6 de ce qu'il y a écoulement d'eau froide, l'émet- teur de consigne du régulateur enregistrant, par la ligne 27, la température de l'eau d'alimentation froide de sorte que la diffé rence entre les températures relevées par la sonde 11 et la son de 19 permet de déterminer l'énergie fournie par le chauffe-eau 16. Cela est possible puisque le régulateur 6, par ltintermédi- aire de la ligne 29, agit sur la pompe, à débit constant. Il en résulte une variation de la consigne du régulateur de sorte qu'a vant diminution de la température de sortie, au cas ou celle-ci ne serait contrôléaque par la sonde 11, l'action du bruleur 3 soit renforcée. La variation de la consigne est indépendante du débit d'eau chaude puisque les deux sondes 11 et 19 relèvent toujours F le rendement fourni dont le débit prélevé fait partie. Sur l'exemple de réalisation suivant fig. 2, il n'y a ni la sonde thermométrique 19 ni la ligne 20, qui sont remplacées par un debitmetre 30 sur le conduit d'alimentation d'eau froide 22, relié au régulateur 6 par une ligne 31. La pompe 9 n'est pas à débit constant, les variations de débit étant cependant négli gables L'énergie fournie par le chauffe-eau 16 est déterminée, dans cet exemple, par le débit d'eau chaude et l'augmentation préréglée de la température dans le conduit 23, la température de l'eau d'alimentation froide étant communiquée à l'émetteur de consigne du régulateur 6 par la sonde thermométrique 25. A part cette variante, cette disposition fonctionne de la même façon que celle représentée à la fig. 1. Revendications 1. Chauffe-eau à circuit fermé avec une source de chaleur as servie, un échangeur de chaleur chauffé par elle et qui peut communiquer avec un échangeur de chaleur pour eau de ménage, une pompe de circulation et un régulateur dont la sonde contrôle la température dans le conduit reliant l'échangeur de chaleur au chauffe-eau de ménage et dont l'organe de réglage commande la source de chaleur, caractérisé par le fait que le régulateur (6), par l'intermédiaire de la source de chaleur (3) règle la température du conduit-de départ (10) en fonction de l'énergie fournie par le chauffe-eau de ménage (16) et compte tenu de la température de liteau d'alimentation froide. 2. Chaufie-eau à circuit fermé selon la revendication 1, ca ractérisé par le fait que l'émetteur de consigne adjoint au régulateur (6) est réglé en fonction de 1'éneEie four nie par le chauffe-eau de ménage (16) et de la tempéra ture de l eau d'alimentation froide. 3. Chauffe-eau à circuit fermé selon la revendication 1, ca ractérisé par le fait que 11 énergie fournie par le chauffe eau de ménage (16) est déterminée par la mesure de la dif férence entre les températures dans le conduit de départ et le conduit de retour en combinaison avec la pompe (9), à débit constant. 4. Chauffe-eau à circuit fermé selon la revendication I ou 3, caractérisé par le fait que sur le conduit d'alimentation en eau froide (22) il est prévu en série une sonde ther mométrique (25) et un interrupteur manumétrique (24). 5. Chauffe-eau à circuit fermé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les signaux émis par la sonde thermométrique (11) ont une double utilisation comme valeur effective pour le régulateur (6) et comme valeur corrective de la consigne en combinaison avec la onde thermométrique (19) sur le retour. 6. Chauffe-eau à circuit fermé selon la revendication 1, ca ractérisé par le fait que l'énergie fournie par le chauffe eau de ménage est déterminée par la mesure du débit de sortie du robinet et de la température de l'eau d'alimen tation froide. 7. Chauffe-eau à circuit fermé selon la revendication 6, ca ractérisé par le fait que la variation du facteur E est enregistrée par le dbbitmetre (30) en fonction du débit de sortie et communiquée au régulateur (6).