Brevet FR2412791A1 — publié le 19790720

L'invention se rapporte a un satellite de commande pour pompe à chaleur du type air-eau utilisée principalement pour le chauffage des logements et de l'eau sanitaire. On sait que les pompes à chaleur comprennent généralement un circuit fermé de fluide frigorigène sur le parcours duquel sont disposés un compresseur, un détendeur, un évaporateur et un condenseur qui permettent de puiser des cal o- ries à un milieu ambiant et de les restituer à un fluide caloporteur. Le milieu ambiant peut être par exemple constitué par l'air vicié extrait du logement par ventilation mécanique et le fluide caloporteur par de l'eau. Les calories sont prélevées au milieu ambiant par évaporation du fluide frigorigène dans l'evaporateur et ensuite restituées au fluide caloporteur par condensation dudit fluide frigorigène dans le condenseur. Le fluide caloporteur passe donc dans les radiateurs prévus dans les pièces ou dans un réservoir a accumulation pour le réchauffage de l'eau sanitaire. Ces installations de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire par pompe à chaleur fonctionnent de façon tout- -fait satisfaisante lorsque la différence entre la puissance disponible sur le fluide caloporteur et la puissance demandée n'est pas trop importante. Quand cette différence de puissance devient trop importante, notamment pendant les jours froids, un chauffage suffisant du logement avec une telle installation n'est pas possible. Une solution simple mais onéreuse consiste a avoir un ensemble de co - vecteurs electriques qui complète l'action des radiateurs pour obtenir dans le logement la température souhaitée. On peut également jumeler le corps de chauffe à eau et le corps de chauffe électrique dans le même appareil qui devient ainsi un convecteur mixte. Mais ces différentes solutions conduisent à une double installation de tubes à eau et de conducteurs electriques. On connait egalement un dispositif de chauffage par pompe à chaleur qui chauffe un courant principal du fluide caloporteur à une température situee au-dessous de la température maximale exigée et un chauffage d'appoint qui est monté en parallèle avec les convecteurs. Mais ce dispositif est compliqué car il necessite notamment le montage d'une vanne melangeuse et de son système de commande pour assurer le mélange du courant d'appoint avec le courant principal. La solution la plus simple consiste a injecter les calories supplé- mentaires directement sur le conduit du fluide caloporteur. On connait a cet effet des pompes a chaleur dans lesquelles le chauffage d'appoint centralisé par exemple, électrique ou a gaz, est intégré directement dans le caisson de ladite pompe, sur la conduite de départ du fluide calo porteur. Mais cette disposition a pour conséquence d'augmenter les dimensions de la pompe à chaleur ce qui est très gênant pour son implantation dans un logement. De plus, en cas de panne ou intervention sur la pompe à chaleur qui entraine son remplacement ou un arrêt prolongé, l'utilisateur se trouve privé de chauffage et d'eau chaude sanitaire pendant tout le temps necessaire a la remise en état de l'installation. L'invention se rapporte donc à un satellite de commande pour pompe a chaleur qui permet d'eviter ces inconvénients. Suivant l'invention, le satellite de commande formé par un caisson parallélépipédique de faible dimension dans lequel sont disposés les différents élements de commande et le chauffage d'appoint est indépendant de la pompe a chaleur ce qui facilite son implantation dans le logement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, en cas de panne de la pompe à chaleur, le montage indépendant du satellite permet de court-cir,- cuiter ladite pompe à chaleur de telle manière que le satellite-continue à assurer lui-même au moins un chauffage minimum du logement et une production d'eau chaude sanitaire par l'intermédiaire du chauffage d'appoint. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement a la lecture de la description suivante en référence aux dessins annexes qui représentent - figure 1 : une vue schematique d'une installation dans un logement d'une pompe chaleur et de son satellite de commande suivant l'invention. - figure 2 : une vue schématique de la même installation dans le cas ou le satel lite de commande fonctionne seul. On a représente à la figure 1 un pavillon dans lequel est installé une pompe à chaleur 1 et son satellite de commande 2. La pompe à chaleur 1 est reliée par des gaines aux pieces dites humides telles que cuisine 5, salle de bains 6 et W.C. 7 de telle manière que l'air ainsi prélevé, en circulant dans la pompe à chaleur, cède des calories par évaporation du fluide frigorigène dans 1 'évaporateur ét les restitue au fluide caloporteur par condensation dudit fluide frigorigène dans le condenseur. L'air extrait est ensuite evacué à une température inférieure a l'extXrieur du logement par une gaine 8 par l'intermédiaire d'un ventilateur d'extraction incorpore à la pompe ou extérieur à celle-ci. Le satellite de commande 2 placé par exemple dans la cuisine 5 dans lequel sont disposés les éléments de commande, la pompe de circulation et le chauffage d'appoint comporte uneplaque de raccordement 20 pour les multiples canalisations du fluide caloporteur. Cette plaque de raccordement 20 comporte plusieurs raccords intermédiaires (a, b, c, d, e) pour la circulation du fluide caloporteur d'une part entre le satellite 2 et la pompe a chaleur 1 et d'autre part entre le satellite 2 et les radiateurs 15 et le réservoir d'accumulation 16. On a défini dans l'exemple choisi, que le raccord a correspond au départ du fluide caloporteur de la pompe à chaleur 1 vers le satellite 2 par la canalisation 11 et le raccord c au retour du fluide caloporteur du satellite 2 vers la pompe à chaleur 1 par la canalisation 12. Le raccord b correspond à la canalisation 21 d'alimentation en fluide caloporteur des radiateurs 15 et le réchauffage du réservoir d'accumulation 16 pour l'eau sanitaire, le raccord d au retour du fluide caloporteur des radiateurs vers le satellite 2 par la canalisa- tion 22 et enfin le raccord e au retour du fluide caloporteur du reservoir d'accumulation 16 vers le satellite 2 par la canalisation 23. Un clapet de commutation non représenté, à commande automatique, disposé dans le satellite 2 entre les canalisations 22 et 23 de retour du fluide caloporteur des radiateurs 15 et du réservoir d'accumulation permet d'orienter ledit fluide caloporteur soit vers les radiateurs, soit vers le réservoir d'accumulation suivant la demande. La mise en route de la pompe à chaleur 1 et du chauffage d'appoint du satellite 2 sont commandés par un thermostat d'ambiance 14 placé par exemple dans la salle de séjour 9. Si la température ambiante dans le logement est inférieure à la température de consigne affichee sur le thermostat 14, la pompe de circulation placée dans le satellite 2 entrainant la circulation du fluide caloporteur dans le circuit d'utilisation se met en route, ainsi que la pompe à chaleur 1. Le fluide caloporteur qui arrive à la pompe à chaleur 1 par la canalisation 12 est donc élevé a une certaine température en la traversant et revient au satellite 2 par la canalisation 11. Apres avoir traversé le satellite le fluide caloporteur s'écoule vers les radiateurs 15 ou vers le réservoir d'accumulation 16 par la canalisation 21 et retourne audit satellite par les canalisations 22 ou 23 et ainsi de suite. Aussitôt que la température ambiante arrive à la temperature de consigne, le thermostat 14 arrête la pompe à chaleur. Si la chaleur emise par les radiateurs est insuffisante lorsque la pompe à chaleur fonctionne seule, le thermostat d'ambiance provoque la mise en route du chauffage d'appoint, et le fluide caloporteur en traversant le satellite est par conséquent chauffé à une température supérieure. Dès que la temperature du logement atteint la température de consigne, le thermostat 14 provoque l'arrêt du chauffage d'appoint et le cycle normal recommence. Dans le cas-ou la pompe à chaleur tombe en panne pour une raison quelconque ou si il est nécessaire d'intervenir sur celle-ci, le logement peut être maintenu à une certaine température grâce au satellite 2. En effet, étant donné que le satellite est indépendant de la pompe à chaleur, et qu'il comporte un chauffage d'appoint centralisé sur le fluide caloporteur, il suffit dans ce cas de court-circuiter la pompe a chaleur en raccordant directement entre eux les raccords a-et c comme représenté sur la figure 2 pour que le fluide caloporteur en traversant le satellite soit chauffé à une certaine température par le chauffage d'appoint. Cette opération s'effectue aisément au niveau du satellite par exemple par un simple petit conduit muni d'un robinet. Le thermostat 14 assure la régulation du chauffage d'appoint suivant les besoins en calories. Cette disposition indépendante entre la pompe a chaleur et son satellite de commande présente de nombreux avantages. Tout d'abord elle permet un montage sépare de la pompe a chaleur et du satellite dans deux pièces différentes situees à proximité ou à une certaine distance l'une de l'autre ce qui facilite leurs implantations et une insertion aisée du satellite dans le contexte du logement par exemple en tant qu'élément integré en meuble. De plus, en cas de panne de la pompe à chaleur, il est possible de la court-circuiter de telle manière que le chauffage d'appoint dans le satellite continue à assurer lui-même le chauffage du logement et la production d'eau chaude sanitaire. REVND ICATIONS 10) - Satellite de commande pour pompe à chaleur utilisée pour le chauffage cen tral et pour la production d'eau chaude sanitaire comprenant un circuit d'utilisation dans lequel circule, en provenance de la pompe à chaleur, un fluide caloporteur qui déssert soit un circuit de chauffage muni de con vecteurs ou de radiateurs, soit un circuit de réchauffage de l'eau sanitaire contenue dans un réservoir d'accumulation caractérisé par le fait que le dit satellite 2 est monté indépendamment de la pompe à chaleur 1 et à pro ximité ou non de celle-ci et par le fait que les différents éléments de commande ainsi que le dispositif de chauffage d'appoint centralisé du flui de caloporteur sont disposés dans ledit satellite. 20) - Satellite de commande selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le chauffage d'appoint disposé dans le satellite 2 assure lui-même l'ali mentation en eau chaude des radiateurs 15 et le rechauffage de l'eau sani taire contenue dans le réservoir d'accumulation 16 en cas de panne de la pompe à chaleur 1. 30) - Satellite de commande selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il comporte une plaque de raccordement 20 facilement accessible à la quelle aboutissent les raccords (a et c) de depart et de retour de fluide caloporteur a la pompe à chaleur, les raccords (b, d, et e) de départ et de retour de fluide caloporteur aux radiateurs et/ou au réservoir d'accumu lation. 40) - Satellite de commande selon les revendications 1 et 3 caractérisé par le fait que le court-circuitage de la pompe à chaleur 1 s'effectue au niveau du satellite par une liaison directe entre les raccords a et c du circuit d'alimentation en fluide caloporteur de ladite pompe a chaleur.