Brevet FR2516222A1 — publié le 19830513

Pompe à chaleur monobloc air-eau. La présente invention concerne une pompe à chaleur monobloc air-eau à compression. Comme on le sait, une pompe à chaleur air-eau à compression présente un circuit de fluide caloporteur destiné à puiser la chaleur dans l'air ambiant et à la transférer à un circuit d'eau assurant directement ou indirectement une fonction de chauffage; l'air mis en mouvement par un ventilateur cède sa chaleur au fluide caloporteur circulant dans un échangeur dit évaporateur et le fluide restitue cette chaleur à l'eau mise en circulation dans un échangeur dit condenseur générale- ment constitué par un serpentin à tube coaxial Le cir- cuit de fluide caloporteur comprend o u t r e l'évapora- teur et le condenseur, un compresseur et un organe de détente. Dans une pompe à chaleur monobloc, la quasi- totalité des organes composants précités est regroupée dans un même corps disposé à l'extérieur du local de stockage ou d'utilisation de l'eau chaude La liaison entre le corps et le local s'effectue au moyen d'une conduite d'eau calorifugée et doublée pour permettre l'écoulement d'aller et l'écoulement de retour, ainsi qu'au moyen d'au moins un câble d'alimentation et de commande. Il apparaît que l'agencement des pompes à cha- leur monobloc air-eau existantes mérite d'être simplifié; toutefois, une telle simplification doit être conduite sans nuire aux performances de l'appareil. L'invention a notamment pour but de simplifier la construction et l'installation d'une pompe à chaleur monobloc air-eau sans nuire à ses performances, en in- cluant le serpentin du condenseur dans un caisson fermé constituant un socle porteur pour les ensembles compres- seur -et évaporateur de la pompe à chaleur, ce comparti- ment étant rempli d'un matériau thermiquement isolant et étant exposé à l'air ambiant par sa seule surface latérale. De la sorte, le socle de la pompe à chaleur ajoute à sa fonction de support des composants de la pompe (ensemble compresseur, ensemble évaporateur-motô- ventilateur et habillage) une fonction de logement hau- tement isolant pour le condenseur Il forme de plus un sous-ensemble facile à fabriquer et à stocker. La chaleur cédée par le fluide caloporteur à l'eau circulant dans le condenseur subit en effet des pertes minimes puisque le socle de la pompe à chaleur est surmonté du compartiment compresseur et se trouve au contact du sol ou d'une chape rapportée sur celui-ci; de plus, une couche modérée de neige-suffit à isoler le socle et à diminuer encore davantage les pertes calo- rifiques par temps froid. Le socle peut présenter au contact du sol ou de la chape un fond plan; il peut d'autre part être fa- briqué par moulage en matière métallique ou de synthèse, le matériau isolant étant de préférence une mousse iso- lante injectée in situ autour du serpentin. La description d'un mode de réalisation non limitatif, faite en regard des dessins annexés, va per- mettre d'expliciter l'invention. La fgure r en élévation schémati- que une pompe à chaleur monobloc air-eau conforme à l'invention - La figure 2 montre à plus grande échelle le compartiment condenseur de la pompe à chaleur. La pompe à chaleur illustrée par la figure I comprend trois ensembles, à savoir un ensemble évapora- teur 10, un ensemble compresseur 20 et un ensemble con- denseur 30, ainsi qu'un habillage 40. L'ensemble évaporateur 10 comprend un groupe moto-ventilateur Il à vitesse variable en fonction de la température extérieure, un évaporateur 12 à serpen- tin échangeur hélicoïdal, une grille 13 de sortie d'air et des moyens d'insonorisation 14. L'ensemble compresseur 20 présente dans un ca- potage 21, le compresseur 22, un boîtier 23 de puissance et de diagnostic et un boîtier 24 de régulation Le com- presseur 22 et le bottier 23 sont montés par exemple sur des glissières 25 qui facilitent l'extraction de ces composants. Selon l'invention, l'ensemble condenseur 30 comprend un caisson fermé 31-contenant un serpentin é- changeur 32 constitué par un tube coaxial à contre- courant noyé dans un remplissage 33 en matériau isolant ce remplissage est par exemple une mousse de polyurétha- ne injectée in situ dans le caisson pour le remplir com- plètement Le caisson 31 constitue le socle de la pompe à chaleur et notamment supporte l'ensemble compresseur 20. Le socle 31 est fixé de manière amovible à une chape en béton 34, avec interposition d'une couche de feutre bitumineux 35, au moyen d'une vis 36 coopérant avec une cheville taraudée 36 a noyée dans la chape La tête de la vis 36 est logée dans un évidement de la fa- ce supérieure du socle 31. Une annexe latérale 37 est fixée de manière amovible au caisson 31 pour former un boîtier de loge- ment des raccordements 39 hydrauliques et électriques. L'isolation thermique du serpentin condenseur 32 résulte àla fois du remplissage isolant intégral 33, du voisinage immédiat de l'ensemble compresseur disposé sur la face supérieure 41 du caisson 31, de la pose du fond plan 42 du caisson sur le sol par l'intermédiaire de la couche 35 et de la chape 34 et de l'exposition du caisson à l'air par sa seule surface latérale cylindri- que 43 susceptible d'isolement par une couche de neige en période froide. Le socle 31 de la pompe à chaleur est fabriqué par exemple par moulage en un matériau métallique ou de synthèse non corrodable Il présente sur sa face supé- rieure 41 des éléments de maintien des composants de l'ensemble compresseur 20, par exemple les glissières précédemment citées, et des logements 44 pour des ti- ges verticales 45 supportant l'habillage 40. REVENDICATIONS 1 Pompe à chaleur air-eau monobloc comprenant un ensemble évaporateur ( 10) doté d'un groupe moto- ventilateur et d'un évaporateur ( 12) à serpentin, un ensemble compresseur ( 20) comportant un compresseur ( 22) et des boîtiers ( 23, 24) d'alimentation et de com- mande, ainsi qu'un ensemble condenseur ( 30) à serpentin, caractérisée par le fait que le serpentin ( 32) de l'en- semble condenseur ( 30) est logé dans un caisson fermé ( 31) constituant un socle porteur pour l'ensemble com- presseur ( 20) et l'ensemble évaporateur ( 10) de la pom- pe à chaleur, le caisson étant rempli d'un matériau thermiquement isolant ( 33) et étant exposé à l'air am- biant par sa seule surface latérale ( 43). 2 Pompe à chaleur monobloc selon la revendica- tion 1, caractérisée par le fait que le matériau ther- miquement isolant ( 33) est injecté in situ dans le caisson ( 31). 3 Pompe à chaleur selon la revendication I ou 2, caractérisée par le fait qu'il est adjoint au socle ( 31) une annexe ( 37) amovible abritant les raccordements ( 39) hydrauliques et électriques.