Brevet FR2462665A1 — publié le 19810213

"Installation d'alimentation en eau chaude. La présente invention concerne une installation d'alimentation en eau chaude, avec accumulateur d'eau chaude de consommation, utilisant des appareils qui, pour le refroidissement d'un processus exothermique, sont munis d'un circuit de refroidissement alimenté à partir du réseau d'eau fratche froide et isolé hermétiquement du fluide porteur de l'énergie thermique à évacuer. Dans les installations ménagères et industrielles, on se sert couramment d'appareils qui comportent, pour le refroidissement d'un processus exothermique, un circuit fermé, par exemple formé d'un échangeur de chaleur, qui est refroidi par de l'eau froide fratche et dont l'eau de refroidissement est séparée hermétiquement du caloporteur. On trouve par exemple la description d'un tel appareil, en tant que congélateur, dans la notice"Frigor Aqualine de la Société Frigo Tage W. Nielsen A/S, Danemark. Par suite de son isolation hermétique par rapport au caloporteur, c'est-à-dire au réfrigérant, l'eau de refroidissement utilisée dans l'échangeur de chaleur présente la même qualité à la sortie qu'à l'entrée.De tels échangeurs. étant en général alimentés par de l'eau de consommation froide et potable, les qualités d'eau potable de celleci se maintiennent donc également. On connatt par ailleurs, par la demande de brevet allemand publiée sous le nO 21 61 495, des installations de récupération de l'énergie thermique fournie par des appareils ménagers qui se servent d'une ou de plusieurs pompes à chaleur pour le transfert de l'énergie thermique des eaux usées desdits appareils àunaccumulateur d'eau chaude de consommation. A la différence des congélateurs précités, qui sont la plupart du temps utilisés simplement dans une installation ménagère et équipés par conséquent d'un chauffage électrique additionnel pour la production d'une quantité suffisante d'eau chaude de consommation, les installations de récupération de chaleur connues nécessitent un déploiement important d'éléments divers et des frais de fonctionnement encore relativement élevés. L'invention a pour objet une installation d'alimenta tion en eau chaude qui, par des moyens très simples et autant que possible déjà existants, permette le réemploi des quantités d'eau chaude franches produites dans les appareils ménagers et, jusqu'à présent, amenées aux eaux usées ou exploitées à nouveau dans une mesure seulement insuffisante. Cette installation est caractérisée par le fait qu'elle comporte, débouchant dans l'accumulateur d'eau chaude de consommation, une première conduite collectrice qui est agencée pour le raccordement d'une ou de plusieurs conduites de sortie de circuits de refroidissement des appareils. Cette solution apportée au problème, de plus en plus actuel dans des installations ménagères, de l'utilisation économique des matières premières et énergies est réalisable par les moyens les plus simples, à savoir à l'aide de quelques conduites et vannes, ou soupapes, supplémentaires, dès lors qu'il existe de toute façon déjà un accumulateur-d'eau chaude de consommation. Les quantités d'eau chaude de consommation accumulées dans le but précité seraient suffisantes, à elles seules, pour couvrir les besoins en telle eau chaude d'une installation ménagère moyenne. Un effet secondaire également très avantageux réside dans le fait que de l'eau fratche déjà utilisée à des fins de refroidissement n'est ainsi plus évacuée comme usée.Cela permet d'économiser une quantité d'eau considérable dans le cas, par exemple, de raccordement d'un sèchelinge à condensation refroidi par eau à l'installation d'alimentation en eau chaude. Si, selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, l'installation d'alimentation en eau chaude comporte une deuxième conduite collectrice à laquelle est chaque fois raccordable une deuxième conduite de sortie du ou des circuits de refroidissement mise en circuit en fonction de la température et qui débouche dans un système de canaux de décharge, on peut ainsi évacuer des quantités d'eau excédentaires ou froides, abaissant sinon la température dans l'accumulateur d'eau chaude de consommation. Pour éviter les inexactitudes d'une commande manuelle des courants d'eau fratche et d'eau chaude, la ou les conduites de sortie des circuits de refroidissement peuvent être bran chables et/ou commutées par un dispositif de commande en fonction de la température. Suivant une autre particularité possible de l'inven- tion, les conduites collectrices et l'accumulateur d'eau chaude de consommation sont réalisés en vases sans pression, ce qui pose des exigences moins élevées à la mise en forme et à la qualité des matériaux utilisés. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d1un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est un schéma synoptique de branchement d'une installation d'alimentation en eau chaude selon ladite invention; la figure 2 est un schéma de branchement de l'équi- pement hydrotechnique d'un sèche-linge à condensation utilisable dans ladite installation d'alimentation en eau chaude; la figure 3 représente la partie du branchement électrique du sèche-linge selon la figure 2 essentielle pour la commande d'eau chaude de ce dernier. On a représenté schématiquement sur la figure 1 trois appareils ménagers 1, 23 3 différents. On y voit en outre un accumulateur d'eau chaude de consommation 4 sans pression qui est courant dans le commerce et existe de toute façon dans la plupart des installations ménagères. Un tel accumulateur est habituellement muni d'un chauffage d'eau de type électrique ou à chaudière. Chacun des appareils ménagers 1, 2, 3 renferme un condenseur 5 alimenté en eau friche froide dont la sortie est chaque fois retable à l'une ou l'autre de deux conduites particulières par une unité de commande 6 individuelle, comme sur la figure, ou au contraire centrale.L'ensemble de l'installation d'alimentation en eau chaude est encore subordonné à un appareil central 7 qui commande les courants d'entrée et de sortie d'accumulateur d'eau chaude de consommation 4. L'amenée de l'eau fratche froide de l'installation se fait par la vanne 10, et des conduites 11 à 13 distribuent cette eau aux condenseurs 5 des appareils ménagers 1 à 3. Une conduite de transmission de pression 14 mène en outre à l'appareil de commande 7. Les appareils ménagers munis d'un condenseur étaient jusqu'à présent reliés par des conduites de sortie 21 à 23 à un canal de décharge 24 et évacuaient leur eau de refroidissement sans autre utilisation. Dans l'installation d'alimentation en eau chaude selon l'invention, ces conduites de sortie ou d'autres supplémentaires 25 à 27 sont reliées à une conduite collectrice 28 qui communique avec l'entrée de l'accumulateur d'eau chaude de consommation 4. Le choix de celle de ces deux conduites de sortie de chaque appareil qui sera reliée au condenseur correspondant est effectué chaque fois par l'unité de commande 6 dudit appareil. Les critères de ce choix seront définis plus loin à l'aide des figures 2 et 3. Pour pouvoir se prêter à sa vidange éventuelle aux fins de nettoyage, l'accumulateur d'eau chaude de consommation 4 est relié en son point le plus bas au canal 24 par une vanne 41. Une conduite de trop-plein 42 de l'accumulateur 4 communique également avec ce canal 24. Ledit accumulateur 4, de type sans pression sur la figure 1, est relié par une conduite 43 et une vanne 44 au reste,non représenté, de la distribution d'eau chaude de l'installation ménagère. La conduite d'eau chaude 43 peut aussi être reliée, par la conduite 45, à un appareil ménager 1, par exemple une machine à laver, qui nécessite de l'eau chaude pour son fonctionnement. L'appareil de commande 7 de l'accumulateur d'eau chaude de consommation 4 peut être placé en amont de celui-ci ou lui être incorporé en partie intégrante. Il peut renfermer un dispositif de fermeture manuelle pour le remplissage également manuel de l'accumulateur au moyen d'eau fratche et est en outre doté de dispositifs répétiteurs et indicateurs de l'état de remplissage de l'accumulateur et de la température de son contenu. Ledit appareil peut aussi renfermer un dispositif de commande automatique programmable par lequel on peut respecter automatiquement, à des instants choisis à l'avance, des états de remplissage ou de température souhaités dans l'accumulateur. Le schéma de principe de la figure 2 illustre le fonctionnement d'un condenseur pour un appareil ménager in tégrable dans l'installation d'alimentation en eau chaude selon l'invention. Il s'agit, dans cet exemple, d'un système de condensation refroidi à l'eau pour un sèche-linge ménager. Celui-ci renferme un condenseur 50 dans lequel l'air usé de sortie se refroidit et dépose son humidité. Le refroidissement est assuré par un serpentin 51, hermétiquement fermé par rapport à l'air usé, qui est alimenté en eau fratche à travers une vanne 52 et peut se vider par la conduite 53. Une pompe 54 reliée à une conduite de déversement 55 évacue le condensat du condenseur 50. L'eau s'écoulant du serpentin 51 peut être dirigée par des vannes à commande électromagnétique 56 et 57 usuelles, soit vers la conduite de déversement 55, soit, par la conduite 27, vers la conduite collectrice 28.La décision du choix entre les deux vannes 56 et 57 pour l'écou- de le ment/ce flux peut par exemple dépendre du point de commutation du contrtleur de température 58r en contact thermique avec l'eau de la conduite 53. Les électrovannes 56 et 57 renferment des régulateurs de débit classiques pour le dosage de la quantité d'eau de refroidissement qui les traverse. Il est en outre usuel de brancher dans le circuit, comme sécurité contre le manque d'eau pour le sèche-linge, un eontpaleur de pression 59 par l'effet duquel le dispositif de chauffage affecté audit sèchelinge n'entre par exemple en fonction que s'il règne dans la conduite 53 une pression suffisamment élevée. Une installation d'alimentation en eau chaude équipée d'un accumulateur d'eau de consommation sans pression peut en outre comporter un contraleur de pression 60 réglable mesurant la pression de la colonne d'eau, c'est-à-dire indirectement la hauteur de remplissage dudit accumulateur. Le montage électrique représenté séparément sur la figure 3 renferme le fil de phase R et le fil neutre Mp. Les électro-aimants de commande 560 et 570 des vannes 56 et 57 sont branchés, en parallèle l'un sur l'autre puis en série avec les contacts de commutation du contrtleur de température 58 et du contrAoleur de pression réglable 60, entre ces deux fils R et Mp. Ledit contrtleur de pression réglable 60 autorise par son contact de commutation soit la mise en circuit, par ailleurs indépendante, de l'électro-aimant de commande 560, soit la mise en circuit, en fonction de la température, de l'électro-aimant 560 ou de l'électro-aimant 570.Dans la seconde de ces positions du contraleur de pression, le con trayeur de température 58 décide, en fonction de la température dans la conduite de sortie 53 du serpentin de refroidissement 51, si liélectro-aimant de commande 560 doit être mis en circuit afin que la vanne 56 s'ouvre et que l'eau de refroidissement soit dirigée vers le canal 24 par la conduite de déversement 55 ou si liteau de refroidissement, suffisamment réchauffée, doit s'écouler, par la conduite 27 et la conduite collectrice 28, vers l'accumulateur d'eau de consommation 4 en vertu de la mise en circuit de l'électro-aimant de commande 570 et de l'ouverture de la vanne 57. En même temps le contrtleur de pression réglable 60 est ajusté de façon à ne plus assurer, lorsque l'on atteint le niveau de trop-plein de l'accumulateur 4, que la mise en circuit de l'électro-aimant de commande 560 en sorte que liteau de refroidissement utilisée soit dirigée vers le canal 24. En variante par rapport à l'exemple de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, de tels processus de commande peuvent être centralisés dans un appareil de commande unique en sorte que les appareils ménagers reliables à l'installation d'approvisionnement en eau chaude n'aient à être munis que de palpeurs, ou sondes, que l'on relie audit appareil de commande central. REVENDICATIONS 1. installation d'alimentation en eau chaude, avec accumulateur d'eau chaude de consommation, utilisant des appareils qui, pour le refroidissement d'un processus exothermique, sont munis d'un circuit de refroidissement alimenté par le réseau d'eaux fratche froide et isolé hermétiquement du fluide porteur de l'énergie thermique à évacuer, installation caractérisée par le fait qu'elle comporte, débouchant dans l'accumulateur d'eau chaude de consommation (4), une est première conduite collectrice (28) qui/agencée pour le raccor- dement d'une ou de plusieurs conduites de sortie (25 à 27) de circuits de refroidissement (5) (les appareils. 2. Tnstallation d'alimentation en eau chaude selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle comporte une deuxième conduite collectrice (123) à laquelle une deuxième conduite (21 à 23) de sortie du ou des circuits de refroidissement (5) mise en circuit en fonction de la température est chaque fois raccordable et qui débouche dans un système de eaux de décharne (24). 3. installation d'alirnentation en eau chaude selon l'une quelconque d#ts revendications 1 ou 2 caracterisée par le fait que la ou les conduites de sortie (21 à 23 et 25 à 27)des circuits de refroidissement (5) sont branchables et/ou commutahles par un dispo sitif de commande (6. 58) fonction de la température. 4. Installation d'alimentation en eau chaude selon l'une quelconque des revendications l à 5 caractérisée par le fait que les conduites collectrice.'; (2# et 125) et #'accumu1a- teur cl'eau chaude de consommation (4) sont réalisés en vases sans pression.