Brevet FR2464435A1 — publié le 19810306

La présente invention concerne une installation de chauffage pour maison d'habitation, avec un circuit fermé d'eau comportant un accumulateur ou ballon d'eau chaude. Conformément à l'invention le ballon d'eau chaude s'étend sur au moins deux étages et en ce qu'il est muni dans l'étendue de ces deux étages d'un espace sous la forme d'un âtre d'où un tube d'évacuation de fumée mène vers le haut au travers de l'accumulateur, l'atre et le tube étant constitués de façon à transmettre à l'eau se trouvant dans le ballon au moins une partie de la chaleur engendrée par le fonctionnement de 1'3trie. Grace à une installation de chauffage selon l'invention, on peut obtenir les divers avantages suivants :: l'un des avantages essentiels est que la chaleur dégagée par les cheminées ou atres courants et non utilisée sert à la production d'eau chaude et que le fonctionnement de la cheminée peut chauffer toute la maison, ce qui est tout à fait possible quand le chauffage est constitué au moins partiellement d'un chauffage d'eau par la base.Grâce aux caractéristiques de l'invention, le chauffage s'adapte très bien aux différentes conditions pour une utilisation optimale de la chaleur, ou des pertes de celle-ci aussi faibles qe possible, l'installation pouvant être facilement constituée de façon que, par ouverture et fermeture de quelques robinets, elle passe d'un chauffage d'été optimal qui, pratiquement, ne chauffe qu'un producteur d'eau de consommation, à un chauffage d'hiver tout aussi bon avec une capacité de chauffage suffisante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation en se reportant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une installation de chauffage très schématisée selon l'invention; - la figure 2 représente à une échelle agrandie un espace ayant la forme d'un Autre ou d'une cheminée dans le ballon d'eau chaude; et - la figure 3 représente une coupe verticale au travers de l'espace de la cheminée et du tube d'évacuation de fumée. Sur le dessin, le sol du rez de chaussée ou de la cave, donc le sol de l'étage le plus bas est désigné par 1. Le sol de l'étage intermédiaire est désigné par 2 et le sol du dernier étage est désigné par 3. Un ballon d'eau chaude désigné globalement par 4 s'étend sur la totalité des trois étages. I1 possède à l'étage inférieur un diamètre plus grand que dans les deux autres étages. En cas de besoin, les dimensions de section droite pourraient également être différentes.A la hauteur de l'étage intermédiaire, cet accumulateur ou ballon d'eau chaude comporte un espace 5 aménagé en cheminée ou autre comportant un tube 6 d'évacuation des fumées, qui monte au travers du ballon 4 et qui est muni à son extrémité supérieure d'un dispositif de fermeture désigné par 7 et représenté sur les dessins de façon purement schématique, ce dispositif pouvant être ouvert ou fermé de l'intérieur de la maison de façon qu'il réponde aux prescriptions des polices d'incendie et qu'il ferme correctement le tube de fumée en position de fermeture. I1 est préférable que le dispositif de manoeuvre soit constitué de façon que le dispositif 7 remplisse aussi la fonction du clapet d'étranglement connu dans la cheminée.L'ouverture 5 peut être fermée, par rapport à la pièce que le fonctionnement de la cheminée doit chauffer, par un dispositif de fermeture thermiquement isolant, afin d'empêcher que la chaleur ne pénètre dans cette pièce en cas d'inutilisation de la cheminée. Cette fermeture peut également être constituée de façon que la cheminée puisse être utilisée en fourneau fermé vers l'extérieur et dans lequel l'air frais est introduit au travers d'une grille 25. Une telle constitution peut être intéressante quand on désire chauffer directement le ballon d'eau chaude pendant la nuit. Dans ce cas, on peut également monter un brûleur à plaque. Mais en général, l'atre n'est pas dimensionné de façon qu'il suffise entièrement pour le chauffage du ballon d'eau chaude. On utilise plutbt pour le chauffage de l'eau en circuit fermé, par exemple une chaudière non représentée sur le dessin, qu'il s'agisse d'une chaudière à mazout, d'une chaudière à gaz, d'une chaudière à coke ou à charbon ou de ce qu'on appelle une chaudière universelle adaptée à toute sorte de combustibles.Mais on peut aussi, comme le montre le dessin, prévoir une pompe à chaleur désignée par 8 qui, suivant la position des robinets à trois voies 9 et 11 soutire la chaleur à l'eau dans le tiers inférieur du ballon ou dans les deux tiers inférieurs de celui-ci et la restitue à une température plus élevée à l'eau des deux tiers ou du tiers supérieur. Des pompes de circulation 12 et 13 sont commandées électriquement de façon à assurer la circulation nécessaire, sans qu 'elles aient à fonctionner en permanence. Des collecteurs solaires 14 peuvent être utilisés en été pour chauffer, à l'aide d'un échangeur thermique 15, l'eau du tiers supérieur du ballon 4 dans lequel se trouve le ballon 16 pour l'eau de consommation, ce ballon 16 étant relié par une tubulure 19 avec des prises 17 et 18 et par une tubulure 20 avec le réseau d'eau froide non représenté.En hiver, quand le besoin de chaleur de l'installation est sensiblement plus grand, les collecteurs solaires 14 sont reliés à l'échangeur de chaleur 21 dans le tiers inférieur du ballon, afin qu'il puisse chauffer ce tiers inférieur d'où la pompe à chaleur transmet la chaleur à température plus élevée à l'eau du tiers supérieur. Evidemment, il est possible sans difficulté de prévoir dans le ballon un élément chauffant électrique 22. Des éléments chauffants 10, radiateurs, serpentins chauffants de sol ou autres organes fournissant de la chaleur, sont branchés dans le circuit de chauffage fermé pour réchauffer la maison et la maintenir chaude. Etant donné que, pendant le fonctionnement de la cheminée, l'eau qui se trouve en dessous du niveau de la cheminée n'est pas chauffée, il pourrait être possible, quand on ne soutire pas de chaleur au ballon 4, que l'eau chauffée dépasse une température limite acceptable par exemple de 9S"C. Dans ce cas, le robinet 23 commandé par le capteur de température approprié relie le fond du ballon 4 à son extrémité supérieure, de sorte que la pompe 12, commandée également par thermostat, pompe de l'eau froide du bas du ballon dans la zone supérieure de celui-ci et assure un chauffage uniforme de l'ensemble de l'eau du ballon. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Installation de chauffage pour maison d'habitation, avec un circuit fermé d'eau comportant un accumulateur ou ballon d'eau chaude, caractérisée en ce que le ballon d'eau chaude s'étend sur au moins deux étages et en ce qu'il est muni dans l'étendue de ces deux étages d'un espace (5) sous la forme d'un âtre d'où un tube d'évacuation de fumée (6) mène vers le haut au travers de l'accumulateur, l'autre (5) et le tube (6) étant constitués de façon à transmettre à l'eau se trouvant dans le ballon au moins une partie de la chaleur engendrée par le fonctionnement de l'âtre ou cheminée. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de fermeture thermiquement -isolant pour fermer l'espace de la cheminée en cas de non utilisation. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée par un dispositif de fermeture (7) à l'extrémité supérieure du tube d'évacuation de fumée. 4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une pompe à chaleur (8) pour le chauffage de l'eau se trouvant dans le ballon 5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient des collecteurs solaires (14) pour le chauffage de l'eau se trouvant dans le ballon. 6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il existe dans la partie supérieure du ballon d'eau chaude un bouilleur (16) pour le chauffage de l'eau de consommation. 7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on a monté dans la cheminée un brtleur à plaque. 8. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ballon d'eau chaude présente une section variable avec la hauteur. 9. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ballon d'eau chaude présente dans la zone de deux étages une capacité d'au moins 5 m3. 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le ballon d'eau chaude présente dans la zone de deux étages une capacité d'au moins 9 m3.