Brevet FR2365760A1 — publié le 19780421

La présente invention concerne un générateur de chauffage électrique domestique. Le chauffage électrique intégré dans l'habitation (maison individuelle ou appartement) par convecteur, appareil individuel dans chaque pièce, s'est considérablement développé au cours de ces dernières années. Dans les installations habituelles, un convecteur (ou deux, convecteursi pour pièces) est situé dans chaque pièce et est piloté par un ther- mostat d'ambiance incorporé ou mural.Une telle installation permet, à tous moments, un, chauffage à la température ambiante désirée par l'utilisateur. , Bien que piésentant de nombreux avantages, de telles installations de chauffage intégré - par convecteur ne sont pas sans - présenter certains points faibles. ,,,, , ,,-, En effet, leur implantation peut présenter des problemes, par exemple dans le. cas de façades entièrement vitrées, dans une salle de bains de petite dimension ou dans le cas où les voilages tombent jusqu'au plancher. , p-, ,,"p ,, - -, - , , p,,-, Dans de telles installations, la securite pour l'utilisateur, bien que contrôlée par des normes, paraît insuffisante surtout en présence d'enfants qui devront vivre tout au long de l'année à proximité d'appareils électriques sous tension. De plus, le convecteur n'a pas la robustesse mécanique necessaire pour avoir une longue durée de vie. En outre, la disposition, en saillie sur le mur, et sa forme parallélépipédique ne s'harmonisent pas toujours avec la décoration interieure de la pièce où il doit etre situé. I1 est de plus nécessaire d'associer à la fonction chauffage par convecteur, une ventilation mécanique contrôlée avec apport d'air neuf extérieur régulier dans les pie ces principales. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un système de chauffage donnant à la fois entière satisfaction en ce qui concerne l'esthétique à l'intérieur de la pièce et toute la sécurite voulue pour l'utilisateur. A cet effet, l'invention concerne un générateur de chauffage électrique domestique, constitué d'une carcasse metallique isolée, équipé de bouches d'arrivée d'air repris et d'air neuf, d'un ventilateur et d'une batterie de chauffe, caractérisé en ce que la batterie de chauffe comporte des compartiments, équipés chacun d'une platine de résistances chauffantes pouvant être branchée individuellement, et relies chacun @ une gaine individuelle de distribution d'air avec bouche de soufflage. Ce générateur de chauffage pernet d'obtenir un chauffage pièce par pièce tout en assurant le renouvellement de l'air. De plus, il supprime toute présence de tension dans les pièces au niveau des sources d'emission de chaleur Selon une autre caractéristique de l'invention, la puissance de chaque platine de résistances chauffantes est à régler une fois pour toutes, lors de la mise en service, ceci suivant les déperditions thermiques maximales de la pièce calculées par température extérieure minimale. Le thermostat d'ambiance placé dans la pièce chauffée déclenche et réenclenche la platine par cycles, suivant les besoins réels de chaleur de moment et affichage de la température.Ces thermostats d'ambiance individuels permettent de régler à volonté la température de chaque pièce. Ainsi, il est possible de couper totalement le chauffage d'une pièce si on le désire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le générateur de chauffage comporte un filtre à poussières placé en amont du ventilateur. Selon une autre caracteristique de l'invention, chaque gaine individuelle de distribution d'air comporte, an niveau de la bouche de soufflage, un volet, à butée réglable, permettant de régler, également lors de la mise en service, le debit maximum dans la gaine proportionnellement à la valeur de la puissance réglée de la platine de résistances correspondante. Le générateur de chauffage selon l'invention assure le traitement direct de l'air ambiant de diverses pièces de logement. L'air ambiant repris, additionné d'air neuf est rieur en compensation de l'air vicié extrait des pièces de service, pénètre dans le générateur, est purifie par le filtre à poussieres, est aspiré par le ventilateur, est refoulô et distribué dans chaque compartiment individuel de la batterie de chauffe, réchauffé au passage sur les résistances de la platine et véhiculé dans chaque gaine individuelle isolée. Le réseau de gaines peut être soit disposé sous la dalle du plancher, soit incorporé dans la dalle du plancher, soit incorporé dans un faux plafond, soit disposé sur la dalle du plafond. L'air vicié est évacué des pièces techniques vers l'extérieur, l'air des pièces principales étant repris par le générateur. Le thermostat disposé dans chaque pièce peut être, par exemple, un thermostat d'ambiance mécanique à accélération de cycle ou mieux électronique qui enclenche et déclenche la platine de résistances du compartiment individuel correspondant relié à la gaine de soufflage. Le débit, dans chaque compartiment, est préalablement régulé, en correspondance avec le réglage choisi de la puissance de la platine de résistances, au moyen du volet dans la gaine. Les résistances sont à faible inertie et basse température, par exemple du type peigne. On obtient ainsi une réponse rapide de la platine enclenchée, un rayonnement thermique faible sur les parois des compartiments, et un contrôle de sécurité direct de la température maximale de l'air soufflé dans chacun d'eux grâce aux limiteurs de température individuels, disposés à la sortie de chacun d'eux. Ces limiteurs de température peuvent être, par exemple, des thermostats à bulbe. Le déclenchement d'une platine de résistances par son limiteur thermique de l'air chaud enclenche un signal lumineux au niveau de l'armoire électrique. L'appareil peut être placé de plusieurs façons - soit suspendu sous la dalle plancher du niveau à chauffer, - soit posé renversé sur la dalle plancher du niveau à chauffer, - soit posé sur la dalle plancher du niveau à chauffer, - soit posé renversé sur la dalle plafond du niveau à chauffer. Selon une autre caractéristique de l'invention, le générateur de chauftage comporte, en amont du ventilateur, un échangeur de chauffage dont la chaleur provient de ltéchangeur de récupération qui reprend de la chaleur de l'air extérieur et de l'air vicié extrait des pièces techniques. Le transfert de la chaleur se fait à l'aide d'une pompe à chaleur thermodynamique. Cette disposition permet, dans les régions à climat doux, de réaliser une économie d'énergie et offre également la possibilité de réfrigérer en éte. La température ambiante est réglée, lorsque la pompe de chaleur est en service, par un thermostat central, disposé, par exemple, dans le séjour et réglé à une valeur supérieure à celle du thermostat ambiant individuel pilotant la platine de résistance correspondante, afin de faire travailler en priorité la pompe de chaleur. Lorsque celle-ci apporte un chauffage insuffisant dans certaines pièces, le thermostat d'ambiance individuel desdites pièces enclenche la platine de résistances correspondante qui apporte alors le complément de chaleur nécessaire, et le thermostat --limiteur controle alors la température maximale de l'air soufflé. Lorsque la température extérieure devient trop basse et qu'il y a risque de givrage à llévaporation, un thermostat extérieur met la pompe hors service et le chauffage est alors totalement assuré par la batterie de résistances électriques. Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux échangeurs sont de meme encombrement et sont reliés au compresseur au moyen de tuyauteries souples, les deux échangeurs pouvant ainsi être inverses manuellement pour transformer le générateur de chauffage en climatiseur. Ainsi, si on désire climatiser, en été, il suffit alors d'inverser une seule fois pour-la saison, l'emplacement des deux échangeurs, évaporateur et condenseur. On peut alors, également, à l'aide du volet placé dans chaque gaine individuelle de distribution d'air au niveau de la bouche de soufflage, obturer totalement les bouches de soufflage des pièces qu'on ne désire éventuellement pas climatiser (W.C., salle de bains, etc...) pour en faire bénéficier davantage les autres pièces, la butée permettant de retrouver facilement l'ouverture préalable de la bouche pour le fonctionnement en chauffage. Le réglage de la température ambiante se fait, en climatisation, à l'aide d'un deuxième thermostat central situé dans le séjour, indépendant du premier destiné au chauffage. Le générateur de chauffage électrique qui fait l'objet de la présente demande sera décrit plus en détails à l'aide du dessin annexé qui est une coupe verticale de ce générateur, Selon la figure, le générateur de chauffage elec- trique domestique, qui fait ltobjet de I'invention, se compose d'une carcasse 1 en tôle revêtue intérieurement d'isolant thermique 2 qui peut être, par exemple, de la laine de verre. Cette couche intérieure d'isolant thermique 2 peut également jouer le rôle d'isolant phonique. A la partie inférieure de la carcasse 1, se trouvent disposées les bouches d'aspiration de l'air repris 3 et de l'air neuf extérieur 4. Juste après ces ouvertures, un filtre à poussières 5 facilement démontable, est logé sur le passage de l'air. Le cheminement de l'air est ensuite assuré par un ventilateur 6. A la partie supérieure de la carcasse 1 est logée une batterie de chauffe électrique 7 constituée d'autant de compartiments individuels 70 isolés entre eux qu'il y a de départs individuels correspondant, par exemple, au nombre de pièces à chauffer. Chaque compartiment est équipé d'une platine 8 comportant plusieurs résistances élémentaires permettant, suivant les différentes combinaisons possibles, le réglage de la puissance de la platine à la valeur désirée. De façon plus précise, par définition on appellera - puissance maximale : la puissance que peut fournir la platine lorsque toutes les résistances sont utilisées. - puissance raccordée : la puissance que peut fournir la platine en fonction des résistances qui ont été branches, ce choix est fait suivant la puissance que doit fournir le compartiment de chauffe. - énergie fournie : l'inertie fournie par un compartiment. Cette énergie est le produit de la puissance raccordée par le rapport de cycle durée d'enclenchement durée d'enclenchement + durée de déclenchement L'enclenchement et le déclenchement de chaque platine sont commandés par le thermostat associé. Ce thermostat peut fonctionner par tout ou rien s'il est électromécanique ou par modulation s'il est électronique. A titre d'exemple, une platine comporte trois résistances correspondant respectivement à 250 watts, 500 watts et 750 watts. La puissance maximale de cette platine est égale à 250 + 500 + 750 = 1 500 watts, correspondant au branchement de toutes les résistances. Par contre, si le calcul montre qu'il faut une puissance raccordée de 1 250 watts, on ne branche que les résis- tances de 500 et de 750 watts. Chaque platine est équipée de son protecteur thermique propre et d'un limiteur de température 9 de l'air chaud situé à la sortie du compartiment. Chaque départ est relié à une gaine individuelle d'air non représentée, qui alimente une bouche de soufflage. Dans chaque compartiment, le débit d'air est réglé proportionnellement à la puissance raccordée de la platine de résistances correspondante, à l'aide d'un dispositif de volet situé dans la botte de la bouche de soufflage, bien accessible depuis le local à chauffer. Le débit d'air total du générateur est réglé proportionnellement à la puissance totale (somme des puissances raccordées) de la batterie de chauffe en agissant sur le regimbe du ventilateur par l'intermôdiaire d'un auto-transformateur. La proportionnalité entre le débit d'air et la puissance raccordée permet des conditions identiques et contrôle des températures d'air soufflé, ceci dans tous les cas d'utilisation du générateur. Le thermostat d'ambiance de chaque pièce enclenche et déclenche le chauffage. L'équipement électrique est disposé dans une armoire contigue au générateur et solidaire de celui-ci. En option, le générateur selon l'invention peut comporter, après le filtre et avant le ventilateur, ltéchangeur de chauffage d'une pompe à chaleur thermodynamique fonctionnant en récupération sur l'air extérieur et l'air vicié extrait des pièces techniques. Cette pompe à chaleur thermodynamique est formée d'un condenseur 11, d'un évaporateur 12 et d'un compresseur 13. De façon préférentielle, lsévaporateur 12 et le condenseur 11 sont de même encombrement, et sont reliés au compresseur 13 par une tuyauterie souple 14. Ainsi, si l'on veut climatiser en été, il suffit alors d'inverser manuellement, et une seule fois pour la saison, l'emplacement de ltévaporateur 12 et du condenseur 11. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Générateur de chauffage électrique domestique constitue d'une carcasse métallique isolée, équipe de bouches d'arrivée d'air repris et d'air neuf, d7un ventilateur et d'une batterie de chauffe, caractérisé en ce que la batterie de chauffe comporte des compartiments équipés chacun d'une platine de résistances chauffantes pouvant être branchée individuellement et chaque compartiment étant relié à une gaine individuelle de distribution d'air. 20) Générateur de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque platine comporte plusieurs résistances branchées en totalité ou en partie en fonction de la puissance raccordée que doit présenter chaque platine. 30) Générateur de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un filtre à poussières placé en amont du ventilateur. 40) Générateur de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque gaine individuelle de distribution d'air comporte un volet. 50) Générateur de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte, en amont du ventilateur, un échangeur de chauffage dont l'échangeur de récupération reprend de la chaleur de l'air extérieur et de l'air vicié extrait des pièces techniques. 60) Générateur de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce que les deux échangeurs sont de même encombrement et sont reliés au compresseur au moyen de tuyauteries souples, les deux échangeurs pouvant ainsi être inversés manuellement pour transformer le générateur de chauffage en climatiseur. 70) Générateur de chauffage électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il est équipé de résistances à faible inertie thermique.