Brevet FR2460459A1 — publié le 19810123

La présente invention concerne l'élément " évaporateur " d'une pompe à chaleur . Les pompes 4 chaleur destinées au chauffage comprennent : un groupe frigorifique; un condenseur de fluide frigorigène à air ou à eaui destiné à produire la chaleur utile sous forme d'air de chauffage ou d'eau de chauffage ( ou autre fluide ) ; un ddtendeur; un évaporateur L'évaporateur est destiné à rejeter le froid produit par le groupe frigorifique en contre-partie de la chaleur utile produite .Ce froid est habituellement rejet8, soit dans l'air extdrieur à l'aide d'un groupe comprenant une batterie de tubes à ailettes et un ventilateur placés dans un caisson, soit dans de l'eau ou autre liquide à l'aide d'un échangeur comprenant un serpentin noyé dans l'enceinte contenant l'eaux cette eau êtant soit perdue, soit recyclée .Dans ce dernier cas l'eau recycle peut être réchauffée par passage dans des capteurs solaires, ou simplement dans des tubes placés à quelques centimstres en dessous d'une aire ensoleille, ou encore dans des aaux ou fluides dont la chaleur peut Qtre récupérée Les eaux de rivière et les fluides dont la chaleur est récupé- rable sont les meilleures sources n froides" disponibles et il est difficile de les concurrencer. mais il n'y en a pas partout. On fait alors appel à l'air extérieur ou au soleil, ce qui présente les inconvénients suivants : - l'air exterieur est souvent trop froid pour que le fonctionnement de la pompe à chaleur soit dconomique - le soleil n'est prisent qu'une partie de la journée C'est pourquoi la présente invention a pour objet de faire appel comme " source froide " aux aliments naturels suivants - le soleil - l'sir extérieur avec la vapeur d'eau qu'il contient - éventuellement la pluie Sur ces bases j'ai déposé le 25 mai 1979 sous N 79 13937 une demande de brevet d'invention pour un capteur-évaporateur statique et pour un dispositif optimisant de fonctionnement I1 'est apparu qu'unie solution dynamique pouvait ouvrir la voie à des applications plus étendues . C'est pourquoi, sans revenir sur le système d'optimisation qui reste valable dans le cadre de la présente demande de brevet d'invention, j'indique que l'objectif de la présente invention est atteint par = un groupe batterie-ventilateur 1-2 , voir planche unique , formant évaporateur d'un système de pompe à chaleur, coiffe par un capteur solaire plan vitre 3 - la batterie de tubes à ailettes I ou dispositif dquivalent, est oridttée vers le soleil, la batterie étant très largement dimen- sionnée en vue d'offrir une grande surface au rayonnement solaire 4 - le cadre préripherique du capteur est perforé d'orifices 5 pour permettre l'entrée d'air extérieur dans le groupe batterie-ventilateur - en avant ou en arrière de la batterie est placé un répartiteur d'air 5 destine à égaliser le passage d'air à travers toute la surface de la batterie - le moto-ventilateur 2 est placé à l'arrière du système Le capteur-évaporateur fonctionne de la façon suivants s - la batterie reçoit directement la chaleur du rayonnement solaire direct, indirect et réfléchi par le vitrage - elle prélève en outre de le chaleur dans l'air ventilé à travers le système, tant la chaleur sensible de l'air que la chaleur latente de condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'air , éventuellement la chaleur de solidification de 11 eau condensez, le givre formé pou vant fondre par la suite sous l'effet du rayonnement solaire - lorsque l'ensoleillement est suffisant , le moto-ventilateur peut entre arrêté . De jour l'ensemble de pompe à chaleur fonctionne en utilisant une énergie électrique chère ( tarif de jour ) mais a un coefficient de performance correspondant à une source de chaleur à potentiel élevé . De nuit le coefficient de performance du système pompe à chaleur est moins bon mais le système utilise une anergie moins chère ( tarif de nuit ) Une variante consiste à ne pas mettre en place le capteur solaire Dans ce cas la pluie peut être utilisée comme source de chaleur auxiliaire; cette variante est intdressante dans les régions à forte pluviosits et faible ensoleillement Le fait de pouvoir utiliser le système deux fois par jour permet de redire l'importance du stockage de chaleur , stockage qui f me relais entra la pompe à chaleur et l'utilisation Le dispositif objet de l'invention est destiné à servir de " source froide de chaleur " à un système quelconque de pompe à chaleur REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant, sn tant qu'évaporateur d'un système de pompe à chaleur, de capter l'énergie contenue dans les éléments météoriques naturels : rayonnement solaire directS et indirect air, vapeur d'eau contenue dans l'air caractérisé par - le positiommoient face au rayonnement solaire direct de la batterie d'un groupe " batterie - ventilateur " fermant la partie active de l'évaporateur - le très large dimensionnement en surface exposée au rayonnement solaire de la batterie - le capotage de la batterie par un capteur solaire plan - la perforation du pourtour du capteur pour permettre l'entrée d'air extérieur dans le système - l'égalisation du passage de l'air à travers toute la surface do la batterie à l'aide de répartiteurs d'air placés en arribre de la batterie - le positionnement en arrière du systèae ( par rapport au soleil ) du iota-ventilateur . 2 - Dispositif selon la revendication 7 caractérisé par le fait que le capteur solaire n'existe pas et que la batterie est disposée pour recevoir au mieux la pluie 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le répartiteur d'air sur la batterie est placé en avant de la batterie 4 - Dispositif selon les revendications 1 2 et 3 caractérisé par le fait que le soto-ventilateur peut être arraté et remis en marche par l'action d'un pressostat basse pression placé sur l'aspi- ration du groupe de compression de fluide frigorigâne 5 - Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé par le fait que la ventilation peut être obtenue par un dispositif à tirage naturel