Brevet FR2550614A2 — publié le 19850215

FR 2550614 A2 19850215 FR 8313350 A 19830810 La présente invention concerne des perfectionnements et additions à la chaudière à condensation qui a été décrite et revendiquée dans la demande de brevet français NO 8310268 déposée le 14 juin 1983 au nom du présent demandeur. La chaudière à condensation faisant l'objet de la demande de brevet principal mentionné ci-dessus était particulièrement adaptée pour des températures d'utilisation de l'eau inférieures à la température du point de rosée. Un objet de l'invention consiste à modifier cette chaudière de manière à ce qu'elle puisse fonctionner à des températures d'utilisation de l'eau supérieures à la température du point de rosée. Un autre objet de l'invention consiste à améliorer encore l'échange de calories entre les produits de combustion et l'eau arrivant du point le plus froid du circuit. Selon une caractéristique de l'invention, il est prévu sur la canalisation de retour d'eau froide à la chaudière une dérivation qui débouche à l'air libre au-dessus des produits de combustion. Selon une autre caractéristique de l'invention, une couche d'anneaux de RASCHIG ou similaires est disposée dans le trajet des produits de combustion et la sortie de ladite dérivation déverse l'eau froide sur la couche d'anneaux de Rashig ou similaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, entre la canalisation de départ et la canalisation de retour est prévu le circuit primaire d'un premier échangeur de chaleur dont le secondaire alimente une installation de chauffage. Suivant une autre caractéristique, sur ladite dérivation est prévu le circuit primaire d'un second échangeur de chaleur dont le secondaire alimente une installation de chauffage d'eau à basse température, telle que de l'eau sanitaire. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec le dessin joint qui est une vue schématique en coupe de la chaudière selon l'invention. La chaudière de la Fig. unique comporte un bac 1 et un bac 2 qui sont deux parallélépipèdes ayant en commun une cloison verticale 3. Le bac 1 est nettement plus grand que le bac 2. En pratique, les bacs 1 et 2 peuvent être les deux compartiments d'un seul bloc parallélépipèdique séparés par la cloison 3. La chambre à combustion 4 du brûleur vertical 5 est en grande partie à l'intérieur du bac 1. Des tuyaux 6, inclinés vers le bas, relient la chambre à combustion à la partie inférieure du bac 2 en débouchant dans le bas de la cloison 3. Comme dans l'exemple de réalisation de la Fig. 2 de la demande de brevet principal, les tuyaux 6 sont percés de petits trous 16, au moins à partir d'une certaine distance de la chambre de combustion 4. Une canalisation de départ 7 relie le fond du bac 2 à l'entrée -d'aspiration d'un circulateur 8 dont la sortie de refoulement est reliée au circuit primaire d'un échangeur eau/eau 9 dont le circuit secondaire alimente une installation de chauffage à eau chaude. telle qu'une installation de chauffage central. L'eau refroidie par l'échangeur 9 sort par une canalisation de retour 10 qui ramène l'eau à l'intérieur du bac 1. Sur la canalisation de retour 10, est prévue une dérivation 11 sur laquelle est montée une vanne de réglage de débit 12 et qui alimente le circuit primaire d'un échangeur 13 dont le circuit secondaire fournit l'eau chaude sanitaire, par exemple. Une canalisation 14 relie la sortie du circuit primaire de l'échangeur 13 à la partie haute du bac 2. L'extrémité du tuyau 14 a une forme appropriée et est percé de trous pour distribuer l'eau uniformément audessus de la surface de base du bac 2. Dans le bac 2, au-dessus des orifices de sortie des tuyaux 6 et au-dessous de l'extrémité du tuyau 14, on dispose sur une grille 15 une couche d'anneaux de RASCHIG 19 ou de produits aimilaires. Le haut du bac 2 est relié à un conduit de fumée 17. Quand la chaudière fonctionne, l'eau du bac i, pratiquement plein, passe par les trous 16 des tuyaux 6 qui conduisent les produits de combustion sortant de la chambre à combustion 4. Il se produit donc , dans les tuyaux 6, un premier échange de chaleur entre l'eau du bac 1 et les produits de combustion. La température de l'eau dans le bac 1 étant généralement supérieure à la température du point de rosée, les produits de combustion ne sont pas condensés quand ils sortent des tuyaux 6 dans le bac 2. L'eau chaude sortant des tuyaux 6 tombe dans la partie basse du bac 2. A travers la canalisation de départ 7, le circulateur 8 pompe l'eau chaude du bac 2 et la délivre au primaire de l'échangeur 9 dont l'eau refroidie repart par la canalisation de retour 10 vers le bac 1. La dérivation 11 dérive une partie de cette eau refroidie vers le primaire de l'échangeur 13. Dans 1 'échangeur 13, en chauffant 1 'eau sanitaire,-l'eau de la chaudière se refroidit encore si bien qu a sa sortie de la canalisation 14, sa température est inférieure au point de rosée. C'est cette eau qui, en passant à travers la couche d'anneaux de Raschig 19, condense les produits de combustion montant du bac 2 accompagnés par la vapeur d'eau provenant de l'eau du fond du bac 2. On comprend aisément que, dans un tel sytème, la température de l'eau peut être élevée à sa sortie de la chaudière, c'est-à-dire au fond du bac 2, tout en étant inférieure à la température du point de rosée à la sortie de l'échangeur 13. Par conséquent, au moment où cet eau froide entre en contact avec les produits de combustion, ceux-ci sont condensés et l'eau évaporée du bac 2 est -recondensée. Les produits qui passent dans le conduit de fumée 17 sont refroidis et secs. Le supplément d'eau provenant de la condensation des produits de combustion est évacué par un conduit de trop-plein 18 qui définit le niveau maximal de l'eau dans le bac 1. Dans la description qui précède, on a considéré une couche faite d'anneaux de Raschig, mais il faut bien comprendre que l'on peut utiliser d'autres éléments, à la condition qu'ils offrent une grande surface d'échange et une perte de charge faible pour ne pas gêner l'évacuation des gaz. La vanne de réglage 12 permet de régler le débit dans la dérivation 11 de manière à obtenir le meilleur fonctionnement. REVENDICATIONS 1) Chaudière suivant la revendication 4 ou 5 de la demande de brevet principal, caractérisée en ce que, sur la canalisation (10) de retour d'eau froide à la chaudière, est prévue une dérivation (11, 14) qui débouche à l'air libre au-dessus des produits'de combustion. 2) Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une couche d'anneaux de RASCHIG ou de produits similaires (19) est disposée dans le trajet des produits de combustion et en ce que la sortie de ladite dérivation (11, 14) déverse l'eau froide sur la couche d'anneaux de Rashig (19) ou de produits similaires. 3) Chaudière suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'entre la canalisation de départ (7) et la canalisation de retour (10) est prévu le circuit primaire d'un premier échangeur dé chaleur (9) dont le secondaire alimente une installation de chauffage. 4) Chaudière suivant une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, sur ladite dérivation (11, 14), est prévu le circuit primaire d'un second échangeur de chaleur (13) dont le secondaire alimente une installation de chauffage d'eau à basse température, telle que de l'eau sanitaire. 5) Chaudière suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, sur la dérivation (11, 14), est prévue une vanne de réglage de débit (12).