Brevet FR2482727A1 — publié le 19811120

L'invention se rapporte à un appareil d'évaluation des pertes à la cheminée dans des installations, tant domestiques qu'industrielles, de chauffage par combustion. L intérêt de cet appareil est bien sûr de sensibiliser ses utilisateurs sur ces pertes à la cheminée, dites "pertes invi sigles': afin de les conduire à Drendre des dispositions en vue de les réduires pour, à confort égal, réaliser une substantielle économie énergie. On connait déjà (brevets français 2.373.778 et 2.373.779) de tels appareils qui, avec des moyens certes différents, font tous application de là équation dite de Siegert : "P = T - t.c" selon laquelle les pertes "P" sont -7 - tout dJabord proportionnelles - d'une part à la différence entre la température "T" des gaz en sortie de la chambre de combustion et celle t des gaz à l'entrée de cette chambre, ainsi que, - d'autre part, à un coefficient "c", dit de Siegert, le quel coefficient est fonction de la nature du combustible, mais, - par ailleurs, inversement proportionnelles au pourcentage "X" retrésentant la teneur en gaz-carbonique des gaz sortant de la chambre de combustion. De cette connaissance des pertes, ledit appareil permet alors évidemment de déduire le rendement "R" de ces installations, par la formule : R = 1 - P = l - (T - t. c). Dans toutes ces réalisations connues on dispose d'un calculateur, préréglé sur le coefficient "c" correspondant au combustible utilisé, et auientrées duquel calculateur sont amenés, éventuellement après une amplification convenable, des signaux norteursl'un d'une information sur la différence des températures "T - t" et l'autre d'une information sur le taux "X" de gaz carbonique. Le résultat de l'opération effectuée par la calculateur permet alors évidemment d'élaborer un signal commandant tout moyen connu d'affichage, d'enregistrement, de correction, d'alarme visuelle ou sonore, etc... Pour obtenir le signal porteur de l'information sur la différence de température "T - t", est utilisée au moins une sonde thermométrique, logée en sortie de la chambre de combustion et dont l'information "T" est comparée à une information "t" représentant la température des gaz à ltentrée de la chambre de combustion, et ce, que cette information "t" soit simplement estimée ou soit exactement mesurée par une autre sonde thermométrique. Pour élaborer le signal porteur de l'informatioisur le taux "X" de gaz carbonique, à tous les appareils connus, est intégrée une installation de prélèvement et d'analyse des gaz issus de la chambre de combustion. Du fait de cette intégration aux appareils des moyens de prélèvement et d'analyse des gaz brtlés, les dits appareils de types connus sont très complexes et onéreux, ce qui en réduit fortement le domaine d'application. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un appareil du type cité plus haut qui, tout en tenant compte du taux "X" de gaz carbonique reste simple et peu onéreux pour permettre d'en élargir l'application, et ce, notamment, à tous les foyers domestiques. A cet effet, l'invention a pour objet un tel appareil notamment caractérisé en ce qu'il est dépourvu de moyens propres de prélèvement et d'analyse des gaz brûlés et en ce que, pour néanmoins tenir compte du taux "X" de gaz carbonique, il comporte au moins un dispositif manuel de réglage en fonction du taux exactement déterminé par un outillage distinct. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement l'installation de chauffage et l'appareil. Dans cet exemple l'installation comprend une chaudière 1 dont la sortie 2 de la chambre de combustion 3 est raccordée a un conduit 4 d'évacuation des fumés A sa base, la chaudière présente une entrée 5 d'air combu rant qui, dans cet exemple, est, dans un brûleur 6,mélangé au combustible qui consiste en du fuel. Dans le cadre des contrats de maintenance de telles installattions, les preposés & cette maintenance sont tenus d'effec- tuer au moins deux fois l'an un réglage de chaque installation après contrôle de tous les paramètres dont entre autres ceux résultant de l'analyse des gaz brûlés, ce pourquoi ils disposent donc d'un outillage spécialisé très précis, Les inventeurs ont constaté que pour une installation donnée le taux "X" de gaz carbonique restait relativement constant dans le temps car essentiellement lié au pourcentage combustible/air. Or, ce pourcentage combustible/atr peut être stabilisé par exemple en interposant sur le circuit 4 des fumées un dispositif 7 réglant automatiquement le tirage, et donc, la dépression dans la chambre de combustion, de préférence, sans pour cela introduire directement dans la cheminée 4 de l'air prélevé dans le local où se situe la chambre.Dans une variante de réalisation, au lieu du réglage automatique du tirage, on corrige (20) le signal envoyé au calculateur en fonction des informations fournies aur la dépression par une sonde 210 C'est dans ces conditions que le taux "X" de gaz carbonique est apparu aux inventeurs compte pouvant autre considéré constant entre les interventions du personnel de maintenance qui peut alors manuellement régler l'appareil sur cette constante, afin qu'entre les interventions les pertes "P'9 puissent n'être déterminées qu'en fonction d'une seule variable qui est la différence de température "T - t" dont les moyens qui la déter- minent sont très simples et peu onéreux. C'est pourquoi l'appareil selon l'invention est remarquable en ce qu'il est dépourvu de moyens de prélèvement et dBana- lyse des gaz issus de la combustion mais comporte an moins un dispositif manuel 8 de réglage du circuit de l'appareil en fonction du taux "X" de gaz carbonique exactement déterminé lors d'une intervention préalable Dans un mode préféré de réalisation ce dispositif manuel 8 consiste en un potentiomètre, affichant la valeur du taux "X" modulant le signal 9 issu du moyen 10 tel un comparateur ou un montage en pont élaborant la variable "T - t" à partir des informations 11, 12 sur les températures de sortie et d'entrée de la chambre de combustion. Etant peu flactuante, l'information 12 sur la température de l'air comburant peut être estimée mais, pour plus de précision, il est préférable de l'obtenir comme celle 11 sur la température des gaz brûlés au moyen de sondes thermométriques 13, 14 de tout type connu telles des sondes platines, des thermistances, des thermocouples etc... L'affichage du dispositif manuel 8 peut, comme évoqué plus haut, être potentiométrique ou utiliser des roues codées. il peut présenter une graduation représentant l'inverse du taux "X" ou être gradué linéairement ou être totalement numérique grâce par exemple à l'emploi d'un microprocesseur. En sortie du dispositif manuel 8 le signal 15 est alors, éventuellement par l'intermédiaire d'un amplificateur 16, envoyé à l'entrée 17 d'un calculateur 18 tel un convertisseur analogique numérique affichant les pertes "P" et/ou le rendement "R", voire même, par extrapolation, le nombre de thermies utilisées et/ou de thermies perdues en tenant pour cela compte d'une constante liée à l'installation et principalement à la puissance du brûleur, lequel nombre des thermies utiles et/ou perdues peut encore être comparé avec le nombre de thermies absorbées par l'installation. Ce calculateur comporte évidemment une autre entrée 19 en vue de son préréglage en fonction du coefficient de Siegert. il est bien évident que l'invention n'est pas limitée à l'exemple représenté et ci-dessus décrit et que notamment, pour l'affichage du rendement et/ou des pertes on peut recourir à d'autres moyens tel un galvanomètre, une rampe lumineuse l'information "T - t" déjà modulée par etc... De meme, au lieu que le calculateur reçoive/l'informa- tion X, ces informations peuvent lui être anDortées séparément. REVENDICAT IONS 1 - Appareil d'évaluation des pertes à la cheminée (4) dans des installations, tant domestiques qu'industrielles, de chaux fage par combustion comprenant un moyen (18, qui, pour déter miner les pertes, d'une part, est préréglé sur un coefficient fonction du combustible utilisé et, d'autre part, présente au moins une entrée (17) pour qu'au moins un circuit lui wporte deux informations : - l'une liée à la différence "T - t" entre la température des gaz en sortie (2) de lakhambre (3) de combustion et la tem pérature de l'air comburant amené à l'entrée (5) de cette chambre (2). - l'autre sur le taux "X' de gaz carbonique contenu dans les gaz sortant de la chambre (2) que ces deux informations "? - t et g" soient apportées isolément o4en combinaison, c a r a c t é r i s é en ce qu'il est dépourvu de moyens propres de prélèvement et d'analyse des gaz bilés et en ce que, pour néanmoins tenir compte du taux "X" de gaz carboni que, il comporte au moins tin dispositif manuel (8) de réglage, en fonction du taux exactement déterminé par un outillage distinct. - 2 - Appareil selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que le dispositif manuel est intercalé sur le circuit(9)por teur du signal issu de la comparaison des températures. 3 - Appareil selon la revendication 1 ou-2 caractérisé en ce que le dispositif manuel (8) est un potentiomètre. 4 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il est utilisé en combinaison avec un dispositif (7) réglant automatiquement le tirage. 5.- Appareil selon l'une quelconque des revendications à 3, caractérisé en ce qu'il est utilisé en combinaison avec un correcteur (20) en fonction de la dépression lue à la cheminée.