Brevet FR2473160A1 — publié le 19810710

L'invention concerne un centre de distribution et de commande d'une installation à fluide caloporteur installée dans une maison. Le dispositif est prévu 1. - en partie,pour distribuer un fluide caloporteur, tel que de l'eau, dans l'installation à fluide caloporteur qui comprend un ou plusieurs composants principaux qui chauffent le fluide caloporteur, un ou plusieurs composants principaux qui consomment la chaleur du fluide caloporteur, un ou plusieurs composants principaux qui stockent la chaleur du fluide caloporteur, un ou plusieurs composants principaux dans lesquels peut s'effectuer un échange de chaleur entre le fluide caloporteur et d'autres fluides caloporteurs dans l'installation, de meme que, 2. - en partie, pour prendre en charge l'ensemble de la commande quantitative et de la répartition du ou des courants de fluide caloporteur provenant de chaque composant principal de l'installation pour parvenir à un autre ou à d'autres composants principaux de ladite installation. On sait construire des installations à fluide ou agent caloporteur comprenant des composants principaux tels que des appareils de chauffage central, des capteurs solaires, des radiateurs, des accumulateurs, des chauffe-eau, des échangeurs de chaleur et analogues, lesquels composants sont chacun pourvus de deux connexions (les échangeurs de chaleur en ayant quatre) destinées à une entrée et à une sortie, et ceci pour pouvoir, de manière improvisée, installer individuellement les composants principaux ainsi que les dispositifs appropriés de distribution, de commande et de connexion entre les composants principaux.Le but de tout ceci est de permettre, quand le besoin s'en fait sentir, de réaliser facilement des circuits de circulation variés dans l'installation à fluide caloporteur, de manière à donner de la souplesse à l'installation quand apro- duction de chaleur, la consommation de chaleur, le stockage de la chaleur de même que l'échange de la chaleur à l'intérieur de l'installation, c'est-à-dire en bref les performances de l'installation à fluide caloporteur, doivent varier de temps en temps.Au cours d'une période où l'ensoleillement est réduit, il est pobablement nécessaire d'utiliser un ou plusieurs appareils de chauffage central et/ou un ou plusieurs accumulateurs-et/ou un ou plusieurs radiateurs et/ou un ou plusieurs échangeurs de chaleur pour que la production et l'utilisation de la chaleur pouvant 8tre produite dans l'installation et qui est également stockée dans cette dernière puisse être efficace, éventuellement optimale, et économique. Lorsqu'on traverse une période où l'ensoleillement est abondant, il est probablement possible de déconnecter le ou les appareils de chauffage central, et de connecter des accumulateurs et des radiateurs aux collecteurs solaires de l'installation de chauffage, etc.Dans la pratique, il est nécessaire d'utiliser une grande quantité de dispositifs de connexion, de distribution et de direction pour que l'installation de chauffage puisse fonctionner de façon satisfaisante, efficace, optimale et économique dans toutes les situations imaginables. On a constaté, lorsque de nombreux composants principaux remplissant des fonctions de production de chaleur, de consommation de chaleur, de stockage de chaleur et d'échange de chaleur font partie intégrante dtune installation à fluide caloporteur et lorsqu'on utilise une technique d'installation artisanale en fonction des besoins du client, que l'installation a tendance à etye constituée par une masse confuse de dispositifs de distribution, de commande et de connexion, dans l'environnement et entre les composants principaux, et que l'installation est coûteuse à installer, difficile à commander et coûteuse à modifier et à réparer. Le but de l'invention est de mettre de l'ordre dans l'installation et de faciliter le montage et lé fonctionnement d'une installation à fluide caloporteur, et particulièrement d'une installation comprenant plusieurs composants principaux qui produisent de la chaleur, consomment de la chaleur, stockent de la chaleur et échangent de la chaleur. Un autre but de l'invention est de fournir un unique dispositif central de distribution, de commande et de connexion comprenant les dispositifs nécessaires con cernant la distribution, la commande et-les connexions mais excluant les composants principaux de l'installation et leurs connexions d'entree et de sortie. Selon la présente invention, il a été trouvé que lorsqu'on utilise un rassemblement ou groupe de tubes, semblable à un câble omnibus du domaine des appareils électriques et des calculatrices, et qui comprend la quantité requise de couples de tubes destinés à un fluide caloporteur et constituant les composants de base d'un centre de distribution et de commande, on dispose d'un excellent moyen pour simplifier la distribution et la direction du fluide caloporteur qui pénètre et ressort des nombreux composants principaux d'une installation à fluide caloporteur, et pour assembler tous les dispositifs de distribution, de commande et de connexion à l'intérieur d'un unique espace dont les dimensions sont étonnamment limitées et qui constitue un dispositif, ou centre, facile à préfabriquer et à installer avec les principaux composants. L'invention fournit donc un centre de distribution et de commande d'une installation à fluide caloporteur, et en particulier d'une installation comprenant des composants tels que a) des appareils de chauffage central, des capteurs solaires et autres dispositifs de production de chaleur ; b) des radiateurs et autres dispositifs consommateurs de chaleur c) des accumulateurs, chauffe-eau et autres dispositifs de stockage de chaleur ; et d) des dispositifs échangeurs de chaleur. Les principaux composants indiqués en a), b), c) et d) de l'installation sont connectes Individuellement, au moyen de leurs deux connexions destinées au fluide caloporteur, aux dispositifs de distribution et de commande du centre. Quand la charge de l'installation varie en-ce qui concerne la production de la chaleur, la consommation de la chaleur, le stockage de la chaleur et l'échange de la chaleur, on peut ainsi utiliser la capacité de transmission de chaleur du fluide caloporteur de façon efficace et éventuellement optimale. Ainsi, les particularités caractéristiques du centre de distribution et de commande de la présente invention sont constituées par un tube omnibus, c'est-à-dire un groupe de couples de tubes, fixés dans un châssis ou analogue, et de preférence en parallèle. Chaque couple de tubes est connecté respectivement à l'entrée et à la sortie d'un composant principal. Des dispositifs de distribution tels queues pompes, et des dispositifs de commande tels que des vannes a deux voies Qu desvannes à voies multiples ainsi que des vannes anti-retour, sont installés dans chaque-tube de chaque couple de tubes, alors que d'autres interconnexions tubulaires, éventuellement pourvues de dispositifs de distribution et de com-mande qui sont installés à l'intérieur, sont disposées entre les tubes de chacun des couples de tubes etXou entre des tubes de couples de tubes séparés selon des combinaisons telles que l'on puisse former un nombre arbitraire de circuits de circulation du fluide caloporteur composés arbitrairement, lesquelles combinaisons consistent en un ou plusieurs composants principaux, un ou plusieurs dispositifs de distribution, un ou plusieurs dispositifs de commande de même qu'un ou plusieurs dispositifs d'échange de chaleur. Les circuits de courant peuvent etre facilement ouverts et fermes par des moyens manuels ou automatiques, et par exemple par une commande par calculatrice, prévus dans le centre. La capacité des dispositifs de distribution et le réglage des dispositifs de commande sont variables, et ceci détermine les conditions des courants de ceux des circuits de fluide qui sont maintenus. Grâce à l'ensemble omnibus de tubes ou au groupe de couples de tubes, on peut concevoir le centre de distribution et de commande-de façon très simple et sous une forme très compacte. Il est économique de préfabriquer le centre, lequel peut être manipulé comme les autres composants principaux de l'installation à fluide caloporteur lors du montage, du réglage et des réparations de l'ins- tallation, avec pour résultat, de gros avantages d'ordre économique.Ainsi, il est simple etéconomique d'apporter des modifications au centre en ce qui concerne les dispositifs de distribution, de commande, de connexion et d'échange de chaleur, par exemple quand il faut installer de nouveaux composants principaux dans l'installation, ou effectuer des réparations. il est également possible d'expédier le centre complet au vendeur ou à une société de maintenance quand on veut y apporter des modifications et/ou effectuer des réparations. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise des moyens simples tels que des connexions en T et/ou à brides de manière à constituer des connexions transversales entre les tubes du groupe de couples de tubes, des dispositifs de distribution et de commande étant installés dans ces tubes et dans lesdites connexions transversales. Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le châssis qui supporte les couples de tubes est constitué par une boîte ou analogue qui contient tous les dispositifs de distribution, de commande et de connexion du centre, cette boîte comprenant éventuellement aussi un panneau de commande à l'aide duquel on commande le fluide caloporteur quand il penètre et sort des composants principaux, et on vérifie la condition dans laquelle il se trouve dans lesdits divers composants principaux. Selon un autre mode de réalisation encore de l'invention, on prévoit une commande automatique des composants principaux de l'installation à fluide caloporteur au moyen d'une micro-calculatrice programmée qui commande, par des moyens numériques, les dispositifs de distribution et de commande du centre. il est préférable de choisir des vannes magnétiques peu coûteuses plutôt que des vannes entraînées par un moteur et qu'on utilise dans les installations à fluide caloporteur classiques. Par exemple, chaque vanne de commande de flux qui est entraînée par un moteur peut être remplacee par trois vannes magnétiques et des rondelles de striction identiques. On peut ainsi réaliser une commande binaire selon huit niveaux de courant, ce qui en général est suffisamment précis.Quand on utilise en particulier des vannes à trois voies consistant en deux groupes de vannes magnétiques de ce type, on dispose d'une capacité de commande intéressante pour l'installation à fluide caloporteur. Les caractéristiques de l'invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit de deux de ses modes de réalisation, représentés de façon schématique dans les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'un centre de distribution selon l'invention ; et - la figure 2 est un schema relatif à une variante. La figure 1 représente un-centre de distribution et de commande d'une installation à fluide caloporteur installé dans une maison. Le centre est disposé dans une boîte et consiste en quatorze couples de tubes A, B, disposés en parallèle et fixés à deux parois opposées-de la boîte. Seize connexions transversales sont installées entre les tubes des couples de tubes A, B, ce qui permet de définir les circuits de courant requis pour le fluide caloporteur dans les divers composants principaux (non représentést- de l'installation. Quand on utilise la chaleur solaire provenant du capteur solaire SOLF de la maison, la pompe P1 qui est installée dans le tube A du premier couple de tubes A, B fait passer le fluide caloporteur dans le capteur SOLF et dans un ou plusieurs échangeurs de chaleur Vxl - Vx4 de même que dans un chauffe-eau YACK, dans un accumulateur d'eau chaude ACK et/ou dans dés radiateurs RAD de la maison, en fonction des besoins de chauffage de la maison et selon la manière dont sont réglées les pompes P2 - P6 et les vannes anti-retour BV1 - BV4 et les vannes pilotes SV1, qui sont disposées dans le centre et installées dans les tubes A, B et les connexions transversales. La chaleur produite par l'appareil de chauffage électrique à cartouche ELP peut également être distribuee dans l'installation au moyen du fluide caloporteur par l'intermédiaire des échangeurs de chaleur Vx1 - Vx4, éventuellement pendant le même temps où la chaleur solaire est distribuée dans le système. La chaleur solaire, celle provenant de l'appareil électrique de même que celle provenant de l'accumulateur d'eau chaude ACK sont distribuées en même temps aux radi ateurs, dans le cas où les chambres de la maison sont froides. La figure 2-montre comment le centre de distribution et de commande représenté à la figure 1 peut-être-modifié et il comprend dans ce cas, en dehors des dispositifs de distribution, de commande et de connexion, les composants principaux de l'installation à fluide caloporteur de la maison. Des échangeurs de chaleur Wxl - VVx4 de for-me compacte et de faible poids sont installés dans la boîte. On peut éliminer huit couples de tubes A, B disposés en parallèle dans la bote et les échangeurs de chaleur occupent alors l'espace disponible. REVENDICATIONS 1. - Centre de distribution et de commande d'une installation à fluide caloporteur, en particulier d'une installation comprenant des composants principaux tels que a) des appareils de chauffage central, des capteurs solaires et autres dispositifs producteurs de chaleur ; b) des radiateurs et autres dispositifs consommateurs de chaleur c) des accumulateurs, des chauffe-eau et autres dis positif-s de stockage de la chaleur ; et d) des dispositifs echangeur de chaleur, installation dans laquelle lesdits composants (a) à (d) sont connectés individuellement par l'intermédiaire de leur entrée et de leur sortie destinées au fluide caloporteur à des dispositifs de distribution et de commande dans l'installation, lesquels sont réglés de manière à utiliser de façon efficace, si possible optimale, le fluide caloporteur lorsque l'installation ast soumise à des charges diverses en ce qui concerne la production de chaleur et la distribution de chaleur, de même que la consommation de chaleur, le stockage de chaleur et l'échange de chaleur dans l'installation, caractérisépar un groupe de couples de tubes, de préférence en parallèle, qui est installé dans un châssis ou analogue, chaque couple de tubes étant connecté à l'entrée et å la sortie d'un composant principal, le résultat étant que les dispositifs de distribution, tels que des pompes, et les dispositifs de commande, tels que des vannes à deux voies, à voies multiples et des vannes anti-retour, peuvent être installés, selon les besoins, dans chacun des tubes de chacun des couples de tubes, et en ce que des connexions tubulaires transversales, éventuellement équipées à l'intérieur de dispositifs de distribution et de commande, peuvent être installées entre les tubes de chaque couple de tubes et/ou entre des tubes de couples de tubes séparés, selon des combinaisons telles que l'on puisse former un nombre arbitraire de circuits de circulation du fluide caloporteur composés arbitrairement, lesdits circuits de circulation comprenant un ou plusieurs composants principaux, un ou plusieurs dispositifs de distribution de meme qu'un ou plusieurs dispositifs de commande, et lesdits circuits étant ouverts et fermés par des commandes manuelles ou par un dispositif automatique quelconque tel qu'une commande par calculatrice montée dans le centre, la capacité des dispositifs de distribution et le réglage des dispositifs de commande étant variables, définissant de ce fait les conditions des courants du fluide caloporteur dans les circuits de courant ainsi formés. 2. - Centre de distribution et de commande selon la revendication 1, caractérise en ce qu'on utilise des connexions en T et/ou à brides pour fournir les connexions transversales entre les tubes du groupe de couples de tubes et pour installer les dispositifs de distribution et de commande dans les tubes et dans les connexions transversales. 3. - Centre de distribution et de commande- selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la commande par calculatrice est obtenue au moyen d'une micro-calculatrice commandant, par voie numérique, les dispositifs de distribution et de commande du centre.