Brevet FR2522793A1 — publié le 19830909

DESCRIPTION L'objet-de l'invention concerne une chaudière électrique à accumulationdestinée au remplacement des chaudières à mazout ou autres combustibles ou à l'équipement des villas ou logements dans l'ancien ou le neuf. L'avantage d'une telle chaudière consiste dans le fait qu'elle accumule de l'énergie durant les périodes à bas tarif et la restitue durant les périodes à tarif élevé. De telles chaudières sont déjà connues dans l'état de l'art antérieur mais, différemment à celle objet de l'invention, leur conception entraine un processus de fonctionnement tel qu'il génère au moins trois inconvénients importants. En effet, les chaudières objet de l'état de l'art antérieur sont en général constituées d'un ensemble monobloc comprenant, outre les moyens de régulation de la température du fluide caloporteur, une cuve de stockage dudit fluide munie d'une ou plusieurs résistances chauffantes de puissances variables noyées dans la masse du fluide caloporteur ou extérieures. Le principe de fonctionnement pour une chaudière d'une telle conception est extrêment simple, il suffit en effet de porter le fluide caloporteur à une température prédéterminée, 950C par exemple, au tarif heurescreus et de restituer les calories ainsi emmagasinées durant la période heure pleine. Ce principe de fonctionnement très simple présente, comme déjà indiqué précédemment, au moins trois inconvénients importants. Tout d'abord, le fait de n'avoir qu'une réserve de liquide calorporteur dans laquelle se trouve incorporée l'ensemble des moyens de chauffe nécessite durant la période d'accumulation, de continuer à chauffer les locaux et ceci au détriment de la quantité de calories accumulées. En effet, la valeur accumulée est égale à la valeur absorbée diminuée des déperditions des bâtiments ce qui, en cas de froids importants, réduit d'autant la quantité d'énergie accumulée. En deuxième lieu et en examinant le fonctionnement d'une telle chaudière durant la période heures pleines et pendant une période de froid, il apparait qu'il est nécessaire de maintenir dans la cuve de stockage, une température élevée puisque celle-ci est directement reliée et en série avec les moyens de chauffage du bâtiment qui doivent eux aussi être à température élevée. De ce fait, la cuve de stockage ne pouvant descendre en température, n'épuisera qu'une faible partie de la réserve de calories emmaganisées. En conséquence, il ne sera possible de stocker à nouveau qu'une faible quantité de calories au cours de la période d'accumulation suivante, au tarif heures creuses. Enfin, un troisième inconvénient d'un tel système consiste dans le fait qu'il est nécessaire d'entretenir à température élevée d'ensemble de la cuve de stockage du fluide caloporteur en période de faible froid alors que le besoin de chauffage est limité. La chaudière électrique à accumulation objet de la présente invention permet de par sa conception de supprimer l'ensemble de ces inconvénients. Afin de pouvoir atteindre cet objectif, ladite chaudière électrique à accumulation comporte deux moyens de chauffage distincts, qui peuvent être à titre indicatif des résistances électriques blindées et qui agissent l'un sur la cuve de stockage du fluide caloporteur et l'autre sur un petit réchauffeur d'appoint. Ladite chaudière électrique à accumulation comporte également un système de mitigeage des fluides caloporteurs issus du retour des moyens de chauffage des locaux d'une part et du réchauffeur d'autre part. Ladite chaudière électrique à accumulation comporte également un système de pilotage du fluide caloporteur en retour des moyens de chauffage des locaux vers la cuve de stockage du fluide caloporteur d'une part et vers le réchauffeur d'autre part. Par ailleurs, et selon la conception de la chaudière selon l'invention, le dispositif de mitigeage est contrôlé par un système réagissant en fonction de la température ambiante des locaux à chauffer et le dispositif de pilotage est piloté par un système réagissant en fonction de la température du fluide caloporteur en retour des moyens de chauffage des bâtiments. Uye représentation à titre indicatif d'un des modes de réalisation de la chau dière électrique à accumulation objet de l'invention est indiquée sur la figure unique ou : (1) représente la cuve de stockage du fluide caloporteur munie de son dispositif du chauffage (5) (2) représente le réchauffeur muni de son dispositif de chauffage (3) représente le dispositif de mitigeage du fluide caloporteur constitué par une vanne motorisée, lui-même contrôlé par un dispositif (13) agissant en fonction de la température ambiante des locaux à chauffer, ledit dispositif étant constitué par un thermostat d'ambiance ou, en fonction de la température extérieure ou par une régulation différertielle extérieure ou ambiante. (4) représente le dispositif de pilotage du fluide caloporteur en retour des moyens de chauffage des locaux constitué par une vanne motorisée, lui-même contrôlé par un dispositif (15) agissant en fonction de la température de retour du fluide caloporteur et constitué par un thermostat (6) représente le thermostat de règlage et de sécurité de la partie accumulation (8) représente la soupape de sécurité (11) représente le contacteur à impulsions et la commande à heures creuses ferme la circulation dans le ballon pendant la période heures creuses7ceci est commandé par le contacteur relais EDF à impulsions ou horloge (12) représente les bouteilles de purge (14) représente le thermostat de règlage de la température d'appoint du fluide caloporteur (16) représente le thermostat de la régulation contrôlant la température de sortie du fluide caloporteur en sortie de (3) (13) thermostat 2 étages, fait fonctionner la vanne (3) en priorité avec le ter étage ; avec le 2eme étage demande le fonctionnement de l!appoint. Selon l'un des modes de fonctionnement non limitatif de la chaudière électrique à accumulation objet de l'invention, le cycle se déroule comme décrit ci-après. Après avoir accumulée durant la période heures creuses le maximum de calories dans la cuve de stockage (1) ce qui est rendu possible par l'interdiction de circulation du fluide caloporteur contenu dans la cuve de stockage vers les moyens de chauffage des bâtiments en fermant la vanne motorisée (4) et en assurant le chauffage desdits bâtiments par le deuxième circuit comportant le réchauffeur (2), la vanne (3), les moyens de chauffage des bâtiments et la vanne (4) ; il est possible de récupérer les calories stockées en ouvrant la vanne motorisée (4), ce qui permet au fluide caloporteur de circuler à nouveau dans la cuve de stockage (1). Selon l'action du thermostat (15) agissant lui-même en fonction de la température de retour du fluide caloporteur, ladite vanne motorisée (4) s'ouvrira de manière plus ou moins importante. De même la vanne motorisée (3) pourra effectuer une action de mitigeage en fonction de l'action du thermostat d'ambiance ou de la régulation différentielle extérieure ou ambiante (13), ladite opération de mitigeage intéressant les fluides en provenance du réchauffeur (2) d'une part et des moyens de chauffage des locaux d'autre part. Le jeu de positionnement des vannes motorisées (3) et (4) permet d'extraire le maximum des calories emmagasinées dans la cuve de stockage et permet ainsi une possibilité maximum d'accumulation lors de la période d'heure creuse se présentant ultérieurement. De même, si la température du ballon se trouve pontée à une valeur inférieure à celle nécessaire dans les moyens de chauffage des bâtiments pour maintenir la température désirée à l'intérieur de ceuxci, seule la partie du fluide circulant sera portée à une température supérieure par passage dans le réchauffeur (2) et non la partie contenue par la cuve de stockage (1) ce qui aurait pour conséquence, comme dans le cas des matériels faisant partie de l'état de l'art antérieur, de gréver fortement la capacité d'accumulation ultérieure. REVENDICATIONS 1) Chaudière électrique à accumulation comportant une cuve de stockage (1) d'un fluide caloporteur, son moyen de chauffage (5) et son moyen de régulation thermique (6) correspondant caractérisée en ce qu'elle comprend un réchauffeur (2) du fluide caloporteur permettant d'apporter les calories nécessaires à la chauffe des bâtiments durant la période d'accumulation et l'appoint de calories durant la période de réutilisation des calories accumulées dans la dite cuve de stockage. 2) Chaudière électrique à accumulation selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un système de mitigeage (3) des fluides issus du retour des moyens de chauffage à approvisionner en calories d'une part et du réchauffeur d'autre part, ledit système de mitigeage étant lui-même commandé par un dispositif (13) agissant en fonction de la température ambiante règnant dans les locaux ou autres volumes à chauffer. 3) Chaudière électrique à accumulation selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un système de pilotage (4) des fluides issus du retour des moyens de chauffage à approvisionner en calories vers la cuve de stockage du fluide caloporteur d'une part et vers le réchauffeur d'autre part, ledit système de pilotage étant lui-même commandé par un dispositif (15) agissant en fonction de la température de retour des fluides issus desdits moyens de chauffage à approvisionner en calories, l'action conjuguée des dispositifs (4) et (15) permettant de bloquer la circulation dans la cuve de stockage des calories lorsque la température du retour devient trop élevée. Le contacteur (11) bloque impérativement la circulation du fluide caloporteur dans le ballon d'accumulation durant la période de chauffage heures creuses, supprimant de ce fait la sortie d'énergie tarif réduit avant la fin de cette même période.