Brevet FR2480414A1 — publié le 19811016

La présente invention concerne les installations de chauffage de locaux à l'air chaud, Sur les installations connues de ce genres on trouve généralement - Une batterie- de résistances électriques utilisée pour réchauffer flair prélevé à l'extérieur; lequel est ensuite dirigé vers des bouches de chauffage situées en partie basse des locaux. Cet apport d'air chaud est compensé par l'évacuation d'une quantité égale d'air vicié prélevé en partie haute. - ou une pompe à chaleur, qui prélève des calories à l'extérieur pour les céder au circuit de chauffage. Dans ce cas aussi, l'air vicié extrait est évacué directement à l'axtérieur. Dans ces deux cas, la chaleur contenue dans l'air vicié est perdue. Certaines solutions ont déjà été imaginées pour remédier à cet état de choses, notamment dans les installations à chauffage électrique intégré. La solution la plus répandue consiste à installer une petite pompe à chaleur sur l'air extrait en vue de prélever des calories qui sont ensuite cédées à l'air aspiré, avant son entrée dans le dispositif de chauffage électrique. I1 s'agit, la plupart du temps, de perfectionnements apportés en vue d'améliorer des installations existantes trop voraces en énergie, et non dtinstallations spécifiques congues spécialement pour utiliser 1'air extrait comme source de chaleur principale0 Toutefois, une installation utilisant comme source de chaleur principale l'air extrait et le rayonnement solaire est décrite dans la demande de brevet français NO 77.28845 déposée le 20 Septembre 1977 par les sociétés BET SOGETI et CIAT. Cependant, cette installation oblige à aménager spécialement les combles de l'habitation en vue de transformer ceux-ci en chambre chaude avec des impératifs d'exposition et d'équilibrage de pression particulier. L'installation selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients et offre d'autres avantages s Sur celle-ci, en effet - la source de chaleur principale est constituée par l'air extrait. - l'air frais peut être préchauffé par passage sur des résistances électriques, par un dispositif de chauffage solaire par passage dansune pièce calorifugée équipée d'un moyen de chauffage à combustible solide, liquide ou gazeux (calorifère) ou par une combinaison de ces moyens. - l'air frais peut être réfrigéré, en saison chaude. - la régulation est conçue à plusieurs paliers, de façon à faire appel, suivant les cas, séparément ou en combinaison: à l'échangeur principal, au dispositif de préchauffage d'appoint, au calorifère ou au dispositif de réfrigération. D'autres caractéristiques ressortiront de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation du dispositif, objet de l'invention, illustré par le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif. Sur le dessin annexé, figure une installation dont l'échangeur principal I est une pompe à chaleur raccordée au réseau d'air vicié 2, à la conduite d'air frais 3 et au réseau d'air chaud pulsé 4. La conduite d'air frais 3 est raccordée au dispositif de chauffage d'appoint 7 disposé dans l'enceinte calorifugée 5, dans laquelle se trouve un moyen de chauffage 6 (calorifère) et un dispositif de réfrigération (climatiseur)8. Comme on le voit, l'échangeur principal I récupère la majeure partie de la chaleur contenue dans l'air extrait en partie haute des locaux à chauffer, par le réseau d'air vicié 2, et cède cette chaleur à l'air frais aspiré par la conduite 3 dans l'enceinte calorifugée 5, à travers le dispositif de préchauffage d'appoint 7. L'air frais ainsi chauffé est pulsé à la partie basse des locaux par le réseau de conduites 4. L'air frais provenant de l'extérieur pénètre d'abord dans l'enceinte calorifugée 5 où il -est préchauffé par le calorifère 6 ou réfrigéré par le climatiseur 8. I1 est ensuite aspiré puis refoulé dans les locaux en passant par le dispositif de préchauffage d'appoint 7, la conduite 3, l'échangeur prinicpal I et le réseau de conduites d'air chaud 4.Tous les moyens de chauffage et de réfrigération étant disposés en série sur le circuit d'air frais, il est possible de les mettre en service individuellement ou en combinaison selon les conditions climatiques. Ainsi, lorsque la température extérieure n'est pas trop basse ( > IOO C environ) la pompe à chaleur I suffit à assurer, à elle seule, le chauffage des locaux; étant entendu que l'air est alors refoulé à l'extérieur à une température de quelques degrés, au dessus de zéro. Lorsque la température est légèrement inférieure, le dispositif de préchauffage d'appoint 7 est mis en route après la pompe à chaleur, des que celle-ci a teint sa limite de récupération. Dbs que la températüre extdrleure baisse de façon pïus importante, le calorifère est mis en fonction automatiquement ou manuellement pour éviter le fonctionnement prolongé et trop goûteux du préchauffae ge d'appoint. Le préchauffage d'appoint reste alors disponible pour un éventuel complément. Au contraire, lorsqu'il fait très chaud, le dispositif de réfrigération (climatiseur)8 peut être mis seul en servioe de façon àopouvoir pulser dans les locaux de l'air frais réfrigéré en vue d'obt-enir une climatisation. Avec cette installation, il subsiste toujours la possibilité - de n'utiliser que le calorifère avec circulation naturelle de l'air chaud (convection), en cas de coupure de courant ou d'indisponibilité momentanée. - de n'utiliser que les ventilateurs de circulation, afin d'obtenir une ventilation. - d'utiliser l'enceinte calorifugée comme chambre froide afin d'obtenir une climatisation. L'installation selon l'invention offre donc de multiples possibilités d'utilisation et une grande souplesse d'adaptation selon les climats et les sources d'énergies les plus avantageuses. Dans certaines régions, par exemple, le dispositif de préchauffage d'appoint utilisera des résistances électriques alimentées par une batterie d'accumulateurs rechargés en permanence par des cellules photovoltatques, ou un échangeur eau/air raccordé en circuit fermé, à un panneau de récupération d'énergie solaire. L'incorporation d'un calorifère à cette installation de chauffage par air chaud permet d'utiliser certains combustibles disponibles en grande quantité et à bas prix dans certaines régions ( bois, sciure, tourbe, etc...). L'enceinte calorifugée pourra, sous certains climats, être transformée en chambre froide par adjonction d'un climatiseur, ce qui permettra d'obtenir une climatisation centralisée de l'ensemble des lo caput pendant la saison chaude. L'installation selon l'invention peut donc être utilise dans tous les cas où une certaine température doit être maintenue, dans des locaux, aussi bien l'hiver que l'été. Des applications particulièrement intéressantes existent dans les habitations individuelles, les bureauxfet les hôtels. REVENDICAEIONS I. Dispositif de chauffage de locaux à l'air chaud caractérisé par le fait que la source de chaleur principale utilisée est l'air vicié et par le fait que l'air frais aspirez à l'extérieur peut être préchauffé ou réfrigéré. 2. Dispositif de chauffage de locaux selon la revendication I,caractérisé par le fait que le transfert calorifique entre l'air vicié et l'air frais est effectué par l'intermédiaire d'un échangeur (I). 3. Dispositif de chauffage de locaux selon la revendication 2,caractérisé par le fait que 1'échangeur(I) est une pompe à chaleur. 4, Dispositif de chauffage de locaux, selon la revendication I,caracténsé par le fait que l'air frais aspiré est préchauffé par passage dans une enceinte calorifugée (5) dans laquelle se trouve un moyen de chauffage (6). 5. Dispositif de chauffage de locaux selon les revendicatisons I et- 4, caractérisé par le fait que l'air frais aspiré provenant de l'enceinte calorifugée (5) peut être préchauffé par un dispositif de chauffage d'appoint (7) fonctionnant à l'électricité, au gaz ou à l'énergie solaire. 6. Dispositif de chauffage de locaux selon les revendications I et 4, caractérisé par le fait que l'enceinte calorifugée (5) peut être équipée d'un dispositif de réfrigération tel qu'un climatiseur (8). 7. Dispositif de chauffage de locaux selon l'une quelconque des revendications ci-dessus, caractérisé par le fait que la régulation du fonctionnement de l'installation est à plusieurs paliers, de façon à permettre l'utilisation des moyens de chauffage séparément ou en combinaison, dans un certain ordre, en fonction des conditions climatiques.