Brevet FR2502763A2 — publié le 19821001

FR 2502763 A2 19821001 FR 8106498 A 19810330 L'invention a pour objet une installation de chauffage d'une habitation par pompe à chaleur. Elle concerne un appareil dans lequel la chaleur est pui- sée à l'air extérieur au moyen d'un évaporateur formé de plaques verticales dans lesquelles la circulation de l'air s'effectue par convection naturelle. L'évaporateur est placé à l'extérieur du bâtiment que l'on souhaite à chauffer. Le circuit du fluide de la pompe à chaleur comprend un compresseur, un détendeur et un condenseur, ce dernier étant soit à circulation d'air, soit à circulation d'eau soit encore à diffusion directe en plancher chauffant. L'ensemble des dispositions selon l'invention permet d'étendre l'application au chauffage centralisé de batiments d'habitation ou autres. L'invention concerne des formes de réalisation de l'C'vaporateur extérieur et du condenseur. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés dins lesquels La figure i est une vue schématique de face d'une plaque faisant parte de ltévaporateur, La figure 2 est une vue d'ensemble de l'évaporateur, La figure 3 est une vue analogue à la figure 2, mais pour une autre forme de réalisation, La figure 4 est une vue du condenseur placé dans un plancher. L'évaporateur E de la pompe à chaleur, est constitué pnr des plaques 21 (figure 1) du type laminées à circuits intégrés formées par l'assemblage de deux feuilles 22 réservant entre elles un circuit de fluide frigorigène comprenant des branches parallèles 23, 33 reliant des voies transversales d'entrée et de sortie 34, 24 avec à l'autre extrémité, plusieurs voies transversales 25, 26, 27, 23, l'entrée et la sortie du fluide se faisant par les embouts 3U, 29. De telles plaques 211, 212,...21n sont placées verticalement et parallelement de manière à former des cheminées verticales (figurc2) Les plaques sont espacées de quelques centimètres, fin de laisser la libre circulation de l'air extérieur sur celles-ci. Un chassies 42, 43 permet la rigidité de l'ensemble évaporateur E. L'admission de l'évaporateur en fluide frigorigène dr1rndu provcnant du détendeur se fait par l'intermédiaire d'un raccord d'cntréc 39 relié à un distributeur 40 par une tuyauterie 38 l fluide - tant ensuite réparti dans chaque plaque aux entrées 301, 302.. .30 n par des brins 411, 412.. 41n .Après évaporation, je Fluide frirlo- rigène sort de chacune des plaques par les tubulures 291, , 292...29n Un collecteur 35 les relie à une canalisation 36 à laquelle aboutit un raccord 37 qui permet le raccordement à l'aspir2tion du compresseur de la pompe à chaleur. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 3, l'évaporateur E est constitué de plaques 211, 212... 21 placées verticalement n et parallèlement de manière à former des cheminées verticales chaque plaque est cintrée en son milieu 4412 442 443...44n . Les bords 31 et 32 des plaques sont ainsi rapprochées. Cette disposition permet de limiter le nombre de plaques de I'éva- porateur et par suite le nombre de brins d'alimentation 41, de tubulures d'admission 30 et de sortie 29. Un chassis 42, 43 permet d'assurer une bonne tenue à l'ensemble évaporateur et de maintenir le bas des plaques à quelques dizaines de centimètre du sol, afin de faciliter l'écoulement de l'air extérieur. Le fonctionnement de la pompe à chaleur est le suivant Elle fonctionne à la manière habituelle suivant le cycle de Carnot, le fluide frigorigène, habituellement du R22, du R500 ou R12 passant le l'état liquide à l'état gazeux et vice versa, la chaleur latente dégagée par condensation étant utilisée pour le chauffage et la chaleur de l'air extérieur étant mise à profit pour l'évaporation du fluide contenu dans la tubulure interne des plaques constitutives de l'évaporateur E. Le bâtiment est chauffé par le condenseur qui peut être de divers types, à eau, à air ou à diffusion directe. Le fluide froid circulant dans l'évaporateur par exemple à -100C emprunte de la chaleur à l'air extérieur, qui est par exemple à -5 0C, ainsi qu'au rayonnement solaire éventuel qui vient frapper la surface de ltévaporateur. Le dit air circule le long des plaques 21, de haut en bas, en les deux faces de ces dernières, la configuration verticale et en cheminées de l'évaporateur étant favorables à cette circulation p;ir convection naturelle de l'air extérieur et ainsi à l'échange de chaleur entre l'air extérieur et le fluide-contenu dsns les dites plaques. Les raccords 37 et 39 de l'évaporateur E permettant un montage de la pompe à chaleur rapide et sans fuite de fluide, sans charge en fluide ni tirage au vide, les raccords étant à la fois étanches et préchargés. La circulation naturelle de l'air sur ltévaporateur E permet d'éviter la présence consommatrice d'un ventilateur de brassage et d'allonger énormément les séquences de dégivrage. L'expérience a montré que les séquences sont de l'ordre de 8 jours au lieu de une heure pour les évaporateurs ventilés. L'ensemble améliore de plus de 20 % le.coefficient de performance de la pompe à chaleur. Dans une forme de réalisation, le condenseur est constitué d'un ensemble de tuyauteries 45 formant serpentin et noyées dans le plancher du local à chauffer. La figure 4 illustre une telle réalisation. Les tubes 451 452 453... sont posées au moment de la construction du bâtiment sur un isolant 48. Une chappe de béton 47 est coulée ensuite sur les tubes 451 452 453... qui forment le condenseur de la pompe à chaleur. Un revêtement de sol 46 peut être appliqué sur la chappe47. L'isolant 48 est posé sur un support 49 et 50 qui peut être du béton. L'ensemble de cette disposition de la figure 4 permet le chauffage du local par plancher chauffant. Cette disposition évitant un échangeur intermédiaire, ce qui améliore le coefficient de performance de la pompe à chaleur. - REVENDICATIONS 1. Installation de chauffage à l'aide d'une pompe à chaleur dans laquelle l'évaporateur est placé à l'extérieur, caractérisée en ce que l'évaporateur est constitué de plaques verticales disposes de manière à former des cheminées ouvertes à leur parties inférieures et supérieures permettant une circulation naturelle dc l'air extérieur de haut en bas. 2. Installation de chauffage selon la revendication 1 caractérisée en ce que les plaques formant l'évaporateur sont pl- nes. 3. Installation de chauffage selon la revendication 1 caractérisée en ce que les plaques formant l'évaporateur sont cintrées. 4..Installation de chauffage selon la revendication 1 caractérisée en ce que le condenseur est constitué par des tubulures noyées dans le plancher des locaux à chauffer.