Brevet FR2539491A1 — publié le 19840720

La distribution des calories fournies par une pompe à chaleur se fait généralement par des moyens thermiques traditionnels, les fluides caloporteurs, véhiculant les calories de la pompe à chaleur vers les lieux d'utilisation, étant l'eau ou l'air.Un mode de distribution original des calories a été proposé récemment - et consiste à faire circuler le fréon de la pompe à chaleur dans des radiateurs placés dans chacun des lieux à chauffer, I'ensemble de ces radiateurs jouant le rôle du condenseur de la pompe à chaleur. Le type de condenseur de pompe à chaleur faisant l'objet du présent brevet est - basé sur le principe de la condensation directe du fluide frigorigène de la pompe à chaleur, par exemple du fréon, dans des tubes enrobés dans ure masse thermique formant le bâtiment à chauffer ou, de manière plus générale, la masse thermique du système à chauffer. Le présent brevet porte sur un mode particulier de conception et de fabrication du condenseur des pompes à chaleur.A titre d'exemple, ce condenseur peut former le plancher chauffant d'un batiment, sans que ce soit le mode exclusif de mise en oeuvre de la présente invention. Dans le cas d'un plancher chauffant classique, on enrobe dans la masse du béton formant ce plancher, un tube en métal ou en plastique dans lequel circule de l'eau chaude- qui cède ses calories au béton.La présente invention consiste à fabriquer un nouveau type de plancher chauffant dans lequel le ou les tubes, inclus dans la masse du béton, sont parcourus par le fluide frigorigène d'une pompe à chaleur. Ces tubes jouent alors le rôle du condenseur de la pompe à chaleur, le fluide frigori gène venant de la pompe à chaleur cédant ses calories au béton au cours du circuit qu'il effectue dans les tubes. Dans un mode particulier de réalisation, les tubes inclus dans le béton sont en cuivre recouvert de plastique (polyéthylène par exemple) ou en plastique. Des tubes métalliques de nature quelconque, recouverts ou non d'un autre constituant, ne forment qu'une modalité particulière de mise en oeuvre de la présente invention.Tout autre matériaux permettant le transport direct du fluide frigorigène et sa condensation avec cession de ses calories à la masse thermique, ne constitue qu'un mode particulier de mise en oeuvre de la présente invention. Des accessoires, permettant une meilleur diffusion des calories dans la masse thermique dans laquelle sont enrobés les tubes véhiculant le fréon, peuvent être ajoutés au système et sont une modalité particulière de mise en oeuvre de la présente invention.Par exemple, des plaques métalliques ou des treillis métalliques peuvent être enrobés simultanément dans le béton avec les tubes formant le condenseur de la pompe à chaleur. D'autres types de masse thermique, autres que les planchers chauffants, dans laquelle les tubes du condenseur sont inclus, peuvent être utilisés. L'enrobage des tubes, formant le condenseur de la pompe à chaleur, dans une masse thermique quelconque constitue une modalité de mise en oeuvre de la présente invention.Ainsi ces tubes peuvent être inclus dans le sol d'une serre horticole, par exemple. De manière genérale, ils peuvent être inclus dans des masses thermiques disposées dans les locaux à chauffer ou à proximité de ces locaux.Ces masse thermiques peuvent constituer les murs d'un bâtiment.Elles peuvent être en béton mais également-en tout autre matériaux formant la structure du bâtiment ou de ltensemble à chauffer. La présente invention s'applique également à l'évaporateur d'une pompe à chaleur.Les tubes de l'évaporateur, dans lesquels circule le fréon de la pompe à chaleur, peuvent également être inclus dans une masse thermique dans laquelle on pompe les calories. Ainsi les tubes de l'évaporateur peuvent être inclus dans le sol extérieur à un bâtiment à chauffer ou sous ce bâtiment. Les tubes de l'évaporateur peuvent également être plongés dans la masse thermique que constitue les eaux d'une rivière ou d'un réservoir d'eau. Les matériaux de fabrication de ltevaporateurpeuvent également être très variés, la circulation du fréon se faisant dans les tubes inclus dans la masse thermique.A titre d'exemple, ces matériaux peuvent être du cuivre ou du plastique. L'utilisation du condenseur faisant l'objet de la présente invention peut se faire simultanément ou non avec l'évaporateur faisant également l'objet de la présente invention.A titre d'exemple, la pompe à chaleur peut avoir un condenseur formé par des tubes inclus dans un plancher chauffant et un évaporateur de type traditionnel.La circulation du fréon dans le plancher chauffant se fait grâce au compresseur de la pompe à chaleur et l'on simplifie ainsi le système traditionnel-de distribution des calories qui nécessite un ou plusieurs circulateurs. Une technologie particulière de la mise en oeuvre d'une pompe à chaleur utilisant simultanément un condenseur et un évaporateur inclus dans des masses thermiques est décrite ci-après et fait également l'objet de la présente invention.Dans ce cas, le condenseur et l'évaporateur sont enrobés dans des masses thermiques situées proches l'une de l'autre et dans des plans, ou des surfaces, parallèles entre eux.A titre d'exemple, ces plans peuvent être les faces internes et externes des murs d'un bâtiment à chauffer. Les masses thermiques enrobant les tubes formant l'évaporateur et le condenseur seront éventuellement séparées par un isolant, les murs étant à double paroi.Les pertes thermiques du condenseur placé sur la face interne du mur, sont récupérées par l'évaporateur placé sur la face externe.On obtient ainsi un système jouant un rôle assez analogue à celui connu sous le nom d'isolation dynamique. REVENDICATIONS I-Dispositif formant le condenseur d'une pompe à chaleur et constitué par des tubes dans lesquels circule le fluide frigorigène de la pompe à chaleur, ces tubes étant enrobés dans une masse thermique formant la structure d'un bâtiment ou d'un système quelconque à chauffer. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé- par le fait que le condenseur est formé par ides tubes métalliques, recouverts ou non de plastique, ou par des tubes en matériaux quelconque, ces tubes étant enrobés dans la masse thermique du béton d'un plancher de bâtiment, I'ensemble formant un plancher chauffant dans lequel la cession des calories s'effectue par le fluide frigorigène de la pompe à chaleur circulant dans les tubes. 3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la masse thermique peut être les murs du bâtiment ou tout autre masse thermique participant au système à chauffer. 4-Dispositif formant l'évaporateur d'une pompe à chaleur et constitué de tubes ayant une conduction thermique suffisante, dans lesquels circule le fluide frigorigène de la pompe à chaleur, ces tubes étant enrobés dans la masse thermique dans laquelle la pompe à chaleur puise ses calories. 5-Dispositif selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la pompe à chaleur utilise simultanément un condenseur et un évaporateur faisant l'objet de la présente invention, placés dans des plans ou surfaces parallèles, proches l'un de l'autre, ces plans étant des masses thermiques séparées ou non par un isolant.