Brevet FR2392328A1 — publié le 19781222

L'invention a pour objet un circuit de chauf- fage destiné en particulier aux locaux habités et mettant à profit toutes les sources d'eau,et de liquide en général,à température peu élevée, de l'ordre de 35 à 600G environ. Pour obtenir un chauffage convenable avec un rendement suffisant à une température d'arrivée de l'eau aussi fai- ble, on sait qu'il est préférable d'utiliser des moyens de chauffage par le sol constitués en général parun réseau de tubes noyés dans les planchers, ou encore des moyens de chauffage par air chaud constitués par des batteries de réchauffage d'air. Ces deux moyens de chauffage employés seuls ont des inconvénients qui ont freiné et même fait régresser leur généralisation-. Le chauffage par-le sol a pour inconvénient de chauffer trop fortement la partie inférieure du corps, principalement les pieds et les mollets, et de comporter une forte inertie nuisible à une régulation souple. Le chauffage par air chaud a une très faible inertie mais pendant les périodes froides il ne -peut éliminer l'effet défavorable du confort que les parois froides et principalement les planchers ont sur les -extrémités inférieures du corps. Le but principal de l'invention est d'apporter un circuit de chauffage qui ne présente plus les inconvénients rappelés ci-dessus et qui, au contraire, en rassemble les avantages. Un circuit de ehauffage conforme à l'invention est un circuit combiné comprenant des moyens de réchauffage d'air et de chauffage par le sol, susceptible de plusieurs transformations en vue d'une meilleure adaptation aux conditions extérieures, présentant un agencement permanent de base selon lequel les moyens de réchauffage d'air comprennent une batterie terminale. commune associée à une dérivation à débit contrôlé, ces deux éléments étant raccordés à l'arrivée de l'eau de chauffage et cette batterie terminale étant traversée en dernier par l'air réchauffé, un réseau de tubes noyés dans un plancher, une batterie de préchauffage d'air traversée en premier par l'air à réchauffer et en dernier par 1V eau de chauffage, le réseau de tubes noyés dans ce plancher étant parcouru par l'eau de chauffage après le passage de celle-ci à travers la batterie terminale commune ou la dérivation à débit contrôlé. A partir de cet agencement de base, selon un premier mode de réalisation, la batterie de préchauffage est parcourue par l'eau de chauffage qui sort du réseau de chauffage par le sol. De préférence, la batterie de préchauffage est conçue pour fonctionner selon le principe du contre-courant et eBe est décomposée en une batterie primaire et une batterie secondaire à circulation d'eau à contre-courant par rapport à la cir culation d'air. Avec cette variante, selon un deuxième mode de réalisation, la batterie de préchauffage peut être parcourue en totalité par l'eau de chauffage sortant du réseau de chauffage par le sol, comme précédemment, mais aussi, ce dernier réseau peut être parcouru par l'eau de chauffage venant de la batterie secondaire raccordée à la sortie de la batterie terminale commune et il alimente à son tour la batterie primaire. Pour mieux faire comprendre l'invention et sa capacité d'adaptation aux conditions extérieures, on donnera maintenant une description d'exemples de réalisation. On se reportera au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une représentation schématique d'un circuit de chauffage conforme à l'invention, - la figure 2 est une représentation schématique d'un circuit de chauffage selon l'invention montrant une variante de réalisation. La figure 1 montre l'agencement permanent de base d'un circuit de chauffage conforme à l'invention utilisant, en une combinaison particulière, des moyens de réchauffage d'air et de chauffage par le sol. Selon cette combinaison propre à l'invention les premiers moyens comprennent une batterie terminale commune BT qui est traversée en dernier par l'air réchauffé symbolisé par une grande flèche F allant de gauche à droite sur les figures 1 et 2. I1 s'agit d'air neuf prélevé à l'extérieur du local et servant en même temps à assurer la ventilation de ce dernier. Cette batterie terminale BT est alimentée en eau par une canalisation 1 d'arrivée d'eau de chauffage et elle a une canalisation 2 de sortie de l'eau qui l'a traversée.En outre une dérivation 3 relie les canalisations 1 et 2, parallèlement à la batterie terminale BT, et elle est pourvue d'une vanne 4 de régulation du débit d'eau de chauffage. Cette vanne 4 est commandée, de préférence, par un détecteur de température 5 pour être asservie à la température de l'air extérieur ou, en variante, à celle du courant d'air réchauffé qui a traversé la batterie terminale BT. Les moyens de réchauffage d'air comprennent encore une batterie de préchauffage d'air BP-B'S' qui est traversée en premier par le courant d'air F. Les moyens de chauffage par le sol sont constitués par au moins un réseau 6 de tubes noyés dans un plancher. L'invention n'apporte pas de restriction au plancher utilisé qui peut être à dalle pleine ou à dalle flottante et qui peut aussi être soit le plancher supérieur, soit le plancher inférieur ou les deux à la fois, du local à chauffer. De toute façon, le réseau 6 est parcouru par l'eau de chauffage qui a déjà traversé la batterie terminale BT ou la dérivation 3 tandis que la batterie de préchauffage BT-B'S' reçoit l'eau qui a parcouru ce réseau 6. A la sortie de cette batterie, l'eau emprunte une canalisation 7 de retour d'eau. Cette combinaison des moyens de chauffage apporte des facilités considérables de régulation qui améliorent notablement le confort des usagers. Le chauffage par le plancher n1 assure qu'une fraction réduite de la fourniture de chaleur, telle que la température du sol peut rester inférieure à 250C. Cette température ne provoque pas les ennuis mentionnés plus haut ; cependant, en période de grand froid, elle suffit à créer un chauffage par rayonnement qui contribue beaucoup au confort. L'inertie thermique de là dalle nta plus qu'une importance réduite et la régulation pendant les moments d'ensoleillement se fait avec souplesse et rapidité par action sur le rechauffage de l'air. L'air réchauffé a un volume limité aux besoins de la ventilation des locaux et sab température peut toujours être tenue à une valeur senslDlemenL supérieure ou / égale d la température de la pièce sans qu'ilsoit besoin de moyens complexes de régulation de la température de l'eau de chauffage. On peut donner à volonté et de façon simple, selon que le temps est doux ou froid, la prédominance au chauffage par l'air ou au chauffage par le sol grâce à la dérivation 3 par rapport à la batterie terminale BT. En effet, quand la vanne de régulation 4 s'ouvre davantage, le réseau 6 reçoit de l'eau à une température plus élevée alors que, quand cette vanne 4 tend à se fermer, le réseau reçoit moins d'eau venant directement de la canalisation d'arrivée 1. La figure 1 montre aussi une première variante que l'on peut apporter au circuit de l'invention. I1 est avantageux que les batteries de réchauffage de l'air soient alimentées en eau de chauffage à contre-courant par rapport à la circulation du courant d'alr F. A cet effet, il est avantageux de concevoir la batterie de préchauffage BP-B'S' en deux éléments distincts et espacés constituant en fait une batterie BP de préchauffage et une batterie secondaire BS de préchauffage qui sont dessinées en trait plein alors que la batterie BP-B'S' mentionnée jusqu'à présent a été dessinée en partie en trait plein et en partie en trait mixte pour suggérer cette possibilité de division. Cette variante n'empêche pas d'alimenter en totalité la batterie secondaire BS puis la batterie primaire BP par l'eau qui sort du réseau 6 comme on l'a indiqué en traçant des canalisations en trait plein sur les figures 1 et 2. Mais elle permet une transformation intéressante qui donne encore plus de souplesse à l'utilisation du chauffage et que l'on a dessinée en trait pointillé sur la figure 2 avec des flèches indiquant le sens de circulation. Dans ce cas, la sortie de- la batterie terminale BT est raccordée à l'entrée de la batterie secondaire BS de préchauffage et la sortie de celle-ci est raccordée à l'entrée du réseau 6. A son tour, la sortie de ce dernier est raccordée à 1V entrée de la batterie primaire BP de préchauffage de l'air. Dans tous les cas, la sortie de la batterie primaire BP est réunie à la canalisation 7 de retour de l'eau de chauffage.Même avec cette transformation, le liquide de chauffage traverse bien en premier la batterie terminale BT ou la dérivation 3 ; le réseau 6 est parcouru uniquement par du liquide qui a déjà traversé la batterie BT ou la dérivation 3J et l'air prélevé à 11 extérieur est préchauffe dans la batterie primaire BP qui est traversée en dernier par le liquide de chauffage. Cependant, comme le liquide qui arrive à l'entrée de la batterie secondaire BS est plus chaud que dans le circuit de la figure 1,'on peut obtenir proportionnellement une plus forte émission de chaleur par le réchauffage de l'air. Quand on réalise un circuit conforme à l'invention, on peut adopter soit l'exemple dessiné en trait plein sur les figures 1 et 2, et décrit plus haut, soit l'exemple dessiné en trait pointillé sur la figure 2 comme on vient de le décrire, entre la batterie BT et la batterie BP. Il est possible aussi de réaliser totalement le circuit de la figure 2 dessiné en trait plein et en trait pointillé et de monter des vannes sur les tubes de raccordement, par exemple une vanne V'1 entre les batteries BT et BSss V1 entre la batterie BT et le réseau 6, une vanne V'2 entre le réseau 6 et la batterie BP, une vanne V2 entre la batterie BS et la batterie BP, une vanne V'3 entre la batterie BS et le réseau 6, une vanne V3 entre le réseau 6 et la batterie BS.En mettant respectivement en positions opposées d'ouverture et de fermeture chacun de ces deux groupes de vannes V1, V2, V3 ou V'1, V'2, V'3 on transforme le circuit et on obtient deux régimes différents de répartition de la chaleur entre les deux moyens de chauffage combinées. Cette manoeuvre des vannes peut être rendue automatique et asservie soit à la température extérieure, soit à la température de l'eau de chauffage à son arrivée. On 'notera que la grande souplesse de régulation s'obtient sans appareils complexes, à l'aide d'un équipement classique dont le montage est également bien connu. De plus, on exploite de façon satisfaisante une eau de chauffage dont la température peut être peu élevée. Par exemple, le circuit de l'in vention peut fonctionner avec de lteau arrivant par la canalisa maximum par les plus rands tion 1 à 380 C/et partant par a canalisation 7 à 200C environ. Le circuit de chauffage de l'invention convient à une maison individuelle ainsi qut ~un immeuble collectif de logement. Selon le cas la batterie BP - BS est commune à plusieurs pièces d'une même maison ou à plusieurs logements d'un même immeuble tandis que chaque batterie de réchauffage d'air BT est divisee, sinon le désire, pour être individuelle à chaque pièce à chauffer et à ventiler. REVENDICAtIONS 1, Circuit de chauffage pour locaux habités combinant des moyens de réchauffage d'air et des moyens de chauffage par le sol entre une canalisation d'arrivée et une canalisation de départ d'un liquide de chauffage, caractérisé en ce que les moyens de réchauffage d'air comprennent une batterie terminale BT de réchauffage d'air associée à une dérivation à débit contrôlé, ces deux éléments étant raccordés à la canalisation d'arrivée d'eau de chauffage et cette batterie BT étant traversée en dernier par l'air réchauffé, une batterie de préchauffage d'air traversée en premier par l'air à réchauffer et en dernier par liteau de chauffage, un réseau de tubes noyés dans un plancher, ce réseau étant parcouru par l'eau de chauffage qui a déjà traversé l'un au moins des deux éléments composés de la batterie BT et de la dérivation à débit contrôlé. 20/ Circuit de chauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la dérivation est pourvue d'une vanne de régulation du débit asservie à la température de l'air après la batterie terminale BT, ou de l'air extérieur. 30/ Circuit de chauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la batterie de préchauffage d'air comprend une batterie primaire et une batterie secondaire distincte l'une de l'autre et disposées à contre-courant de circulation de l'air à réchauffer et de 11 eau de chauffage. 40/ Circuit de chauffage selon la revendication 3 caractérise en ce que le réseau de tubes noyés dans un plancher est raccordé à son entrée à la sortie des deux éléments batterie BT-dérivation et sa sortie est raccordée à l'entrée de la batterie secondaire de réchauffage d'air dont la sortie est ellemême raccordée à l'entrée de la batterie primaire de réchauffage d'air. 50/ Circuit de chauffage selon la revendication 3 caractérisé en ce que la batterie secondaire de-réchauffage d'air est raccordée à son entrée à la sortie des deux éléments batterie BT-dérivation et sa sortie est raccordée à l'entrée du réseau de tubes noyés dans un plancher, la sortie-de ce réseau étant raccordée à l'entrée de la batterie primaire de réchauffage d'air. 60/ Circuit de chauffage selon les revendications 4 et 5 réunies caractérisé en ce que des vannes montées sur chacun des tubes de raccordement de la batterie BT, du réseau de tubes noyés dans un plancher, de la batterie secondaire de réchauffage et due la batterie primaire de réchauffage, ces vannes eomposant deux groupes qui sont respectivement en positions opposées d'ouverture et de fermeture. 70/ Circuit de chauffage selon la revendication 6 caractérisé en ce que les vannes des deux groupes de vannes munies d'un moyen de manoeuvre automatique asservi à l'une au moins des deux températUres : celle de l'air extérieur, celle de l'éau de chauffage à son arrivée.