Brevet FR2367255A1 — publié le 19780505

La présente invention concerne un générateur de chauffage comprenant des corps de chauffe à travers lesquels circule l'eau issue d'une installation de chauffage central. Les générateur de chauffage connus réalisent généralement le chauffage de l'eau circulante par combustion d'un agent thermique,carme le mazout ou le gaz par exemple0 Actuellement, le prix de revient des agents thermiques précités entrainent des coûts d'exploitation élevés de ces générateurs de chauffage. Outre la nécessité du stockage de ces agents thermiques, un tel générateur de chauffage est, par son organisation, encombrant et nécessite un local spécial pour son utilisation à demeure. En effet, liéloignement du générateur de chauffage de l'habitat à chauffer affranchira l'utilisateur des risques d'incendie ou d'explosion inhérents à la combustion de l'agent thermique. La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients précités en chauffant les corps de chauffe d'un générateur de chauffage au moyen de circuits électriques de - chauffage. Un générateur de chauffage conforme à l'invention utilise, par conséquent, l'électricité dont le prix de revient est nettement inférieur à celui des agents thermiques précités à puissance de chauffage par mètre carré de l'habitat constante. Outre cet avantage notable, un tel générateur de chauffage présente un encombrement réduit et, en fonctionnement, une pollution de l'air environnant et un bruit inexistants. En addition, ce générateur de chauffage est adaptable à toutes les installations de chauffage central à eau circulante ce l'habitat existant et peut titre placé dans n'importe quel local de l'habitat, au gré de~l'utilisateur. Selon d'autres caractéristiques de l'inventiofl,le générateur de chauffage comprend une unité de comnande des connexions etdes déconnexions des circuits de chauffage électriques asservie d'une part par des dispositifs de régulation de la température et de l'écodLement de l'eau circulante et d'autre part, par des dispositifs de sécurité pour prévenir l'utilisateur d'un mauvais: fonctionnement du généra teur de chauffage. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation et à l'examen du dessin annexé qui représente schématiquement l'organisation et le circuit de commande électrique des corps de chauffe du générateur de chauffage. Ce générateur de chauffage comprend un certain nombre de corps de chauffe 1 à enveloppe cylindrique. Sur le dessin annexé, on a représenté douze corps de chauffe 1 de la droite 1 22 et 23, l'indice i croissant/vers la gauche de 1 à 12. Les circuits de chauffage électriques des corps de chauffe d'un même groupe sont connectés en parallèle.L'alimentation électrique des corps de chauffe est commandée par une unité de commande 7, directement pour le groupe 23 et par l'intermédiaire de deux interrupteurs 31 et pour les groupes 21 et 220 Le circuit électrique d'un corps de chauffe li comprend un certain nombrede thermoplongeurs contlectés en parallèle et placés convenablement dans l'eau contenue dans l'enveloppe du corps de chauffe calorifugée au moyen de la laine de verre par exemple. L'eau circulante issue des radiateurs de l'installation de chauffage central s'écoule successivement de la droite vers la gauche à travers les corps de chauffe 11, 12, 13,..., 112 par l'intermédiaire de onze canalisations 41,2' 42,3 43,4..., 11,12.De manière générale, chaque corps de chauffe li communique, à l'une de ses extrémités, par la canalisation 4i 1 i' avec le corps dechauffe précédent 1i 1 et, à l'autre de ses extrémités, par la canalisation 4i,i+1' avec l'une des extrémités du corps de chauffe suivant ce dernier communiquant, à l'autre de ses extrémités, par la canali- sation 4i*1 i+2 avec le corps de chauffe li+2. Ainsi, l'eau circulante s'écoule de la conduite d'arrivée 4A, communiquant avec l'élément de chauffe 11? vers la conduite de départ 4D, communiquant avec l'élément de chauffe 112 et, comme indiqué par les flèches représentées sur le dessin annexé, la conduite de départ 4D acheminant l'eau circulante vers les radiateurs de l'installation de chauffage central. La charge naturelle de l'eau circulant dans le générateur de chauffage est additionnée à une charge motrice obtenue par un accé- lérateur d'eau 5 placé sur la conduite d'arrivée 4A. La température de l'eau s'élève progressivement au fur et à mesure de sa traversée au long des thermoplongeurs des corps de chauffe successifs. Un corps de chauffe 1i élève de quelques degrés la température de liteau transmise par le corps de chauffe précédent 1i-1 es transmet cette eau réchauffée au corps de chauffe suivant 1i+1 qui élèvera la température de cette eau réchauffée de quelques dégrés, et ainsi de suite.La mise en régime du générateur de chauffage pour laquelle la température de l'eau correspond à celle indiquée par l'utilisateur au moyen d'un thermostat de température ambiante de l'habitat 6 dure deux à trois dizaines de minutes par exemple. Comme représenté sur le dessin annexé, l'unité de commande 7 des circuits électriques des corps de chauffe et de l'accélérateur d'eau 5 permet la mise à l'échauffement et la déconnexion des circuits de chauffage des corps de chauffe 1 au début et à la fin de la mise en régime ou lors de défauts de fonctionnement du générateur de chauffage. A cet égard, l'unité de commande dépend de dispositifs de régulation et de sécurité qui sont décrits ci-aprèse Bien entend connecte du, un disjoncteur 8/entre les bornes d'alimentation du secteur et de l'unité de commande permet de déconnecter instantanément le circuit électrique du générateur de chauffage lors d'éventuels courtscircuits, comme par exemple celui provoqué par une fuite d'eau des canalisations qui court-circuiterait une partie du circuit de commande électrique.Ce disjoncteur est de préférence magnétothermique et différentiel. La mise en régime du générateur de chauffage est atteinte lorsque la température interne-du dernier corps de chauffe 112 atteint la température de régulation affichée par l'utilisateur sur la cadran 91 d'un thermostat régulateur 9. Dans ce cas, le thermostat régulateur 9 déconnecte les: circuits de chauffage des corps de chauffe 7, des interrupteurs respectifs 31 et 32 par l'intermédiaire de l'unité de commande 7.A cet égard, le thermostat 9 est du type à bulbe et à capillaire, son capillaire 90 pénétrant dans l'extremi- té de sortie du corps de chauffe 112 contiguS à la canalisation de départ 4Ds Lorsque la température du local devient égale à celle affichée par le thermostat d'ambiance 6 avant que la température interne de l'eau atteigne la température de régulation susmentionnée, le thermostat d'ambiance 6 déconnecte les circuits de chauffage électrique à travers l'unité de commande 7, Si, pour une cause quelconque, la circulation de l'eau darrete dans le générateur de chauffage, un troisième thermostat 10 réglé à une température sensiblement supérieure à la température de régulation déconnecte l'unité de commande 7 des interrupteurs 3. Ce thermostat de sécurité de- chauffe 10 a son capillaire 100 placé par exemple à l'intérieur de l'avant-dernier corps de chauffe 111. Par conséquent, pour effectuer les déconnexions des circuits de chauffe de l'unité de commande 7, les interrupteurs respectifs des trois thermostats 6, 9, 10 sont connectés en série et bouclés li' travers l'unité de commande 7. Le générateur de chauffage tel que décrit ci-dessus a ses divers éléments associés de manière indiscernable dans un bâti apposé contre le mur intérieur d'un placard de l'habitat par exemple. La face avant de ce bâti présente à l'utilisateur le cadran gradué et les voyants de contrôle de chauffage et des différentes phases de la mise en régime 91 assujettis par le thermostat régulateur 9, le cadran gradué 60 du thermostat d'ambiance 6 et le voyant 50 de con truble de fonctionnement de l'accélérateur 5, cette face avant étant analogue à une porte donnant accès aux organes du générateur de chauffage. Outre les dispositifs ci-dessus mentionnés, le générateur de chauffage de l'invention comprend d'autres dispositifs de sécurité, comme ceux décrits ci-après. Si un excès de la température interne de l'eau se produit åu-delà des conditions normales de fonctionnement et provient par exemple d'une panne du thermostat régulateur 9, une soupape de sécurité 11 réglée par exemple à une pression de 3 bars et placée à la sortie du générateur de chauffage sur la conduite de départ 4D affranchit le générateur de chauffage d'échauffements indésirables. Afin de prévenir de manipulations éventuelles du circuit de commande électrique ou du circuit de circulation d'eau par l'utilisateur, un dispositif contacteur 12 déconnecte automatiquement la mise sous-tension du générateur de chauffage par l'intermédiaire du disjoncteur 8 lorsque la face avant est ouverte. A titre d'exemple, on précise ci-après les caractéristiques principales de fonctionnement d'un générateur de chauffage central conforme à l'invention. Selon cet exemple, ce générateur est conçu pour chauffer 120 m2 de surface habitable à une température ambiante d'environ 200C. Sachant que la hauteur standardisée de l'habitat existant est comprise entre 2,5 m et 2,8 m et que la puissance de chauffage nécessaire est au plus de 100 W/m2, le générateur de chauffage a une capacité de 12 kW. Les corps de chauffe sont conçus chacun pour fournir au plus 1 kW et sont au nombre de douze. Un tel générateur de chauffage a une durée de mise en régime de 25 à 30 minutes pourune élévation de la température interne de l'eau de 60 lorsque la température ambiante à l'intérieur de l'habitat doit atteindre 200C et lorsque le temp rature à l'exté- rieur de l'habitat est de OOC. Ce générateur de chauffage connecté au secteur par quatre fils de raccordement (2 fils lorsque le générateur est conçu pour fournir une puissance de chauffage inférieure à 9 kW) réalise, de l'avis du demandeur, une réducteur d'environ 20 $ du coût d'emploi tation exigé par des générateurs de chauffage-central classiques du type à combustion. REVENDICATIONS 1 - Générateur de chauffage comprenant des corps de chauffe à travers lesquels l'eau issue d'une installation de chauffage central circule, un thermostat de température ambiante, un disjoncteur et un accélérateur de l'eau circulante, caractérisé en ce qu'il comprend des circuits de chauffage électriques associés respectivement aux corps de chauffe. 2 - Générateur de chauffage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les circuits de chauffage électriques sont des thermoplongeurs connectés en parallèle et respectivement répartis dans les corps de chauffe. 3 - Générateur de chauffage conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ltenveloppe de chaque corps de chauffe est calorifugée de préférence par de la laine de verre. 4 - Générateur de chauffage conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de commande des connexions et des déconnexions des circuits de chauffage électriques et de ltaccélérateur de l'eau circulante, un thermostat de régulation de l'écoulement et de la température interne de l'eau circulante, et un thermostat de sécurité de chauffe pour déconnecter les circuits de chauffage électriques lorsque la température interne de l'eau circulante est supérieure à celle affichée par le thermostat de régulation, ces deux thermostats ainsi que le thermostat de température ambiante asservissant en série ladite unité de commande. 5 - Générateur de chauffage conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape de sécurité placée à la sortie de l'écoulement de l'eau circulante du générateur de chauffage. 6 - Générateur de chauffage conforme à 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif contacteur relié audit disjoncteur pour déconnecter les circuits de chauffage électriques lors d'une ouverture de la porte d'accessibilité du bâti du générateur de chauffage.