Brevet FR2426236A1 — publié le 19791214

La présente invention concerne un dispositif asservi destiné à empêcher la formation d'eau de condensation, On connaît une chaudiere pour un système de chauffage central, dont la conduite d'évacuation des fumées comporte, en aval de l'échangeur de chaleur principal, un échangeur de chaleur secondaire.Dans cet échangeur secondaire, la température des gaz de fumée descend souvent au-dessous du point de rosée de sorte que le rendement de la chaudière, grâce à l'utilisation de la température des gaz de fumée, est sensiblement plus élevé que celui d'une chaudière normale, mais que, d'autre part, il-y a formation d'eau de condensation qu'il faut évacuer ou qui, faute d'une évacuation efficace, cause des dégâts importants dans la chaudiere, notamment si elle se forme dans l'é- changeur de chaleur principal et qu'elle n'en soit pas évacuée du tout ou seulement très lentement. La présente invention ? pour but de réaliser un dispositif asservi capable d'empêcher la formation d'eau de condensation dans les échangeurs de chaleur secondaires. Le progtes technique que l'on peut réaliser par cette in Invention réside en ce que l'on peut profiter au maximum de la chaleur résiduelle des gaz de fumée après passage de l'échangeur de chaleur principal sans qu'il y ait aucun risque de descendre au-dessous de la température du point de rosée dans l'échangeur secondaire. On réalise ainsi un gain important en nergie sans que le dispositif respectif soit trop couteux en comparaison avec le gain d'énergie obtenu. Les figures un à trois du dessin en annexe présentent des exemples de réalisation qui sont décrits ci-après: Une source de chaleur 1 selon fig. 1 - soit une chaudière chauffée au gaz, mazout ou charbon, ou un chauffe-eau à circuit fermé ou un simple chauffe-eau sanitaire sans circuit est reliée par une conduite d'évacuation 2 des gaz de fumée à un échangeur de chaleur 3 disposé en aval de l'échangeur de chaleur principal de la source de chaleur et à travers leguel les gaz de fumée arrivent dans la cheminée 4. Sur la source de chaleur 1 sont branchés un conduit de retour 5 dans lequel circule un fluide à chauffer, et un conduit de départ 6 pour le fluide chaud. Dans le cas d'un simple chaufie- eau instantané, le conduit de retour 5 ntest autre chose que le tuyau d'eau du réseau distributeur, et le conduit de départ 6, le tuyau de prise d'eau. Le conduit de retour 5 comporte un dédoublement formé par deux branches 7 et 8 et commandé par un distributeur 9 à 3 voies Tandisque la branche 7 n'est qu'un simple tube, la branche 8 traverse l'échangeur de chaleur 3. Le distributeur 9 est relié par une ligne 10 à une sonde thermométrique 11 qui contrôle la température de l'eau s'écoulant dans le conduit de retour 5 en amont du distributeur. Cette sonde thermométrique peut être conçue comme organe à dilatation commandant directement le distributeur. Le Le dispositif représenté à la fig. 1 fonctionne de la fa- çon suivante: Tant que la température du fluide a' chauffer circulant dans le conduit de retour 5 est inférieure à une consigne reglable, le distributeur 9 met en communication le conduit de retour 5 avec la branche 7 du dédoublement. Il n'y a donc aucun écoulement à travers l'échangeur de chaleur 3. Le fluide qui arrive dans la chaudière par le conduit de retour 5 est chauffé seulement par l'échangeur de chaleur principal non représenté et sort de la chaudière, après chauffage, par le conduit de départ 6. Dans le cas d'un système de chauffage à circuit fermé, l'eau qui a cédé sa chaleur à des radiateurs non représentés, revient à la chaudière par le conduit de retour 5; sa température a tendance à augmenter.Au moment où la température du fluide dans le conduit de retour 5 atteint la consigne, la sonde thermométrique 11 émet un signal et le distributeur 9 réagit de sorte que le fluide s 'écoule en partie par la branche 8, c'est-à-dire à travers l'échangeur de chaleur 3, vers la chaudière 1. Les positions que peut occuper le distributeur 9 en fonction de la température du fluide circulant dans le conduit de retour 5 assurent l'admission du fluide dans l'échangeur de chaleur 3 dans une quantité telle que toute condensation des gaz de fumée s'écoulant a' travers la conduite 2 soit de justesse évitée, c'est-à-dire que l'énergie contenue dans les gaz de fumée est exploitée au maximum sans qu'il se produise des effets nocifs par condensation au point de rosée. Pour éviter toute surchauffe de l'échangeur de chaleur 3, il peut etre utile d'admettre un débit mini déterminé d'eau de retour à travers cet échangeur. L'exemple de réalisation suivant fig. 2 est différent du premier exemple par ce que le distributeur 9 n'est pas commandé par une sonde thermométrique, mais par une sonde hygrométrique qui contrôle le degré d'humidité des gaz de fumée dans l'échangeur de chaleur 3 ou la cheminée 4. Comme l'humidité relative des gaz de fumée varie fortement avec la température, cette humidité est également représentative de la quantité d'énergie encore disponible dans les gaz de fumée insuffisamment refroidis. La position du distributeur 9 dépend donc directement de l'humidité relative des gaz de fumée, l'ouverture du distributeur 9 pour la circulation de l'eau de retour à travers l'échangeur de chaleur 3 étant d'autant plus grande que l'humidité relative des gaz de fumée est faible.Au moment où une consigne donnée est depassée, le distributeur 9 commence à boucher la branche 8 pour éviter qu'il n'y ait condensation au point de rosée dans l'échangeur de chaleur 3. La sonde hygrométrique 12 peut, d'autre part, etre installée dans l'échangeur 3 de sorte à pouvoir détecter la présence d'eau de condensation du côté de la sortie de l'échangeur de chaleur 3. S'il y a eau de condensation, l'ouverture du distributeur 9 en direction de l'échangeur de chaleur 3 est réduite jusqu a ce que la sonde hygrométrique 12 ne relève plus d'eau de condensation dans l'échangeur 3. Pour la réalisation pratique de cet exemple, il peut être nécessaire que la sonde hygrométrique 12 agisse sur le distributeur 9 par l'intermédiaire d'un amplificateur et d'un organe de commande 13. Suivant fig. 3, il est aussi possible de prévoir un distributeur 9 à deux voies sur la branche 8 du dédoublement. Ce distributeur est alors commandé par une sonde thermométrique 11, disposé directement en amont de lui. Le distributeur ne peut pas etre fermé complètement, mais présente toujours une section mini déterminée d'écoulement. Revendications 1. Dispositif asservi destiné à empêcher la formation d'eau de condensation dans un échangeur de chaleur chauffé par les gaz de fumée d'une source de chaleur comportant un conduit de dé art et un conduit de retour pour le fluide à chauffer dans l'échangeur de chaleur, a-insi qu'un dis tributeur multivoie relié à ces conduits et commandé par un organe sensible, caractérisé par le fait que le débit du fluide à travers l'échangeur de chaleur secondaire (3) est réglé par le distributeur multivoie (9) en.fonction de la température du fluide. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est prévu dans un conduit de retour (5) en a mont du distributeur multivoie (9) une sonde thermomé trique (11). 3. Dispositif asservi destiné à empêcher la formation d'eau de condensation dans un échangeur de chaleur chauffé par les gaz de fumée d'une source de chaleur comportant un conduit de départ et un conduit de retour pour le fluide à chauffer dans l'échangeur de chaleur, ainsi qu'un dis tributeur mul,tivoie relié à cet échangeur et commandé par un organe sensible, caractérisé par le fait que le débit du fluide à travers l'échangeur de chaleur secondaire (3) est réglé par le distributeur multivoie (9) en fonction du degré d'humidité des gaz de fumée. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait~qu'il est prévu dans les conduites d'évacuation des gaz de fumée (2, 4) une sonde hygrométrique (12). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la sonde hygrométrique (12) est disposée dans les conduites d'évacuation (2, 4) des gaz de fumée en aval de l'échangeur de chaleur (3). 6. Dispositif asservi destiné à empêcher la formation d'eau de condensation dans un échangeur de chaleur chauffé par les gaz de fumée d'une source de chaleur comportant un conduit de départ et un conduit de retour pour le fluide à chauffer dans l'échangeur, ainsi qu'un distributeur mul tivoie relié à cet échangeur et commandé par un organe sensible, caractérisé par le fait que le débit du fluide à travers l'échangeur de chaleur secondaire (3) est réglé par le distributeur multivoie (9) en fonction de la quan tité d'eau de condensation accumuléedevant la paroi de l'échangeur de chaleur (3) du côté de la sortie de l'échan geur. 7. Dispositif asservi destiné à empêcher la formation d'eau de condensation dans un échangeur de chaleur chauffé par les gaz de fumée d'une source de chaleur comportant un con duit de départ et un conduit de retour pour le fluide à chauffer dans l'échangeur, ainsi qu'un distributeur multi voie relié à cet échangeur et commandé par un organe sen sible, caractérisé par le fait que le distributeur est à trois voies présentant une section mini d'ouverture et au quel est reliée directement la sonde thermométrique.