Brevet FR2562642A1 — publié le 19851011

i L'invention a pour objet une installation de produc- tion d'eau chaude. L'eau ayant une capacité calorifique importante, la production de grandes quantités d'eau chaude, nécessite un apport d'énergie-calorifique important. Il arrive fréquemment que les installations de four- niture d'eau chaude doivent faire face à des demandes quasi instantanées très importantes, lesquelles peuvent être sépa- rées dans le temps par de longues périodes pendant lesquelles la demande est quasiment nulle. Tel est le cas notamment des installations de production d'eau chaude sanitaire dans les immeubles d'habitation et également, de diverses installa- tions de production d'eau chaude pour des besoins industriels. Les solutions proposées par l'art antérieur sont essentiellement de deux types. Selon un premier type d'installation, on équipe celle- ci d'un corps de chauffe de puissance surdimensionnée de façon qu'il soit apte à faire face à toute demande instan- tanée de fourniture d'eau chaude. Cela conduit à des sur- coats d'installation, et également à des mauvais rendements de combustion lorsque l'installation est utilisée à faible puissance, très loin de son régime nominal de fonctionnement. Selon un second type d'installation, on utilise un corps de chauffe dont la puissance nominale correspond sensi- blement à la puissance moyenne par unité de temps (par exem- ple 24 heures) demandée habituellement à l'installation, et ce générateur est enfermé dans un ballon de grande capacité permettant de faire face à toute demande importante instan- tanée, en jouant essentiellement sur la stratification dans ce ballon des couches chaudes qui sont placées au-dessus et des couches froides qui sont placées en-dessous. L'inconvé- nient de ce genre d'installation est qu'il manque de sou- plesse, notamment au niveau de la réalisation du générateur de chauffe enfermé à l'intérieur d'un ballon de stockage de grande capacité, et également au niveau de l'implantation dans des locaux d'une telle installation. L'invention a pour objet de résoudre ces difficultés. A cet effet, une installation de production d'eau chaude conforme à l'invention, du type à corps de chauffe im- mergé, se caractérise en ce qu'elle comprend en combinaison: - une cuve de volume réduit de mise à température d'utilisation de l'eau, laquelle cuve comprend le corps de chauffe immergé de l'installation, - une cuve de volume plus important formant stockage de l'eau chauffée, sortant de la première cuve, - au moins une entrée d'eau froide débouchant dans la première cuve, - au moins une sortie d'eau chaude prélevée dans la seconde cuve. Avantageusement, la première cuve communique avec la seconde cuve par un trop plein de débordement, et il est prévu une recirculation d'eau pour ramener un débit réduit d'eau de la seconde cuve dans la première. Avec une telle conception de l'installation, il est possible de construire la première cuve avec son corps de chauffe intégré dans les meilleures conditions de fonctionne- ment, de rendement et d'implantation de cette unité. En outre, la prévision de la seconde cuve dont le volume est pratiquement indépendant de celui de la première, permet de réaliser un stockage du volume strictement adapté requis. En outre la conception et la construction de cette seconde cuve sont particulièrement simples, puisqu'il s'agit essentielle- ment d'un ballon de stockage. Du fait que la première cuve communique avec la se- conde par un trop plein de débordement, on est assuré que le corps de chauffe reste toujours immergé par la première cuve, ce qui constitue un critère essentiel pour la sécurité de fonctionnement de ce corps de chauffe. En outre, la recirculation d'eau à faible débit prévue éventuellement entre la seconde cuve et la première, permet d'éviter toute baisse de température de l'eau stockée dans la seconde cuve, si la durée de stockage sans prélève- ment est particulièrement longue. Le niveau variable de l'eau chaude stockée dans la seconde cuve permet de faire face à toute demande instantanée même de débit important, la cuve de stockage étant à nouveau remplie lors des périodes de faible soutirage ou de non utilisation de l'installation. L'invention apparaîtra plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence au dessin annexé illustrant de façon schématique une telle installa- tion. En se référant au dessin, on aperçoit une première cuve 1 de volume réduit dans laquelle est immergé le corps de chauffe 2 de l'installation, constitué par exemple par un générateur de chaleur fonctionnant avec un mélange de gaz combustible et d'air amené en 3 dans l'installation. Les produits de combustion sortent du corps de chauffe 2 comme indiqué en 4. De préférence ces produits de combustion ou "fumhes"sont amenés dans la cuve 1 du côté de cette cuve ou est introduite l'eau froide pénétrant dans l'installation comme indiqué par la flèche 5 par la conduite 6. La cuve 1 peut par exemple comporter un certain nombre de parois tel que la paroi repérée 7 au dessin assurant une certaine cir- culation de l'eau à chauffer à contre-courant avec les gaz de combustion. La sortie d'eau chaude se fait avantageuse- ment à l'opposée comme indiqué par le conduit 8 formant trop plein, qui se déverse dans la cuve 9 de stockage. Cette cuve 9 forme essentiellement réservoir tampon et le niveau de l'eau chaude dans cette cuve varie selon la demande par exemple entre une hauteur minimale hm et une hauteur maximale hÀ Le soutirage d'eau chaude pour les besoins de l'installation se fait par une conduite 10. Avantageusement pour éviter un refroidissement de l'eau stockée dans la cuve 9 lors d'une période de stockage importante, on peut prévoir une recirculation à débit réduit d'eau entre la cuve 2 et la cuve 1 par l'intermédiai- re d'une conduite 11 et d'une pompe de recirculation 12. La pompe de recirculation 12 peut éventuellement être comman- dée par des moyens thermostatiques la mettant en route lors- que la température de l'eau stockée dans la cuve 9 descend en-dessous d'une valeur prédéterminée. L'installation comprend évidemment des organes classiques de régulation assurant l'arrêt de l'entrée d'eau froide en 5 si la cuve 9 est pleine et éventuellement l'arrêt du soutirage d'eau chaude dans la cuve 9 si le ni- veau dans cette cuve atteint le niveau minimum prédéterminé hm. Diverses variantes peuvent être apportées au mode de réalisation décrit et illustré. Ainsi, par exemple, la cuve 1 de chauffage peut-être disposée au moins en partie dans la cuve 9 de stockage. En outre, le volume de la cuve de stockage sera optimisé en fonction du débit de pointe à satisfaire, de sa durée et de sa fréquence. REVENDICATIONS 1. Installation de production d'eau chaude du type à corps de chauffe immergé, caractérisée en ce qu'elle comprend en combinaison: - une cuve (1) de volume réduit de mise à température d'utilisation de l'eau, laquelle cuve comprend le corps de chauffe (2) immergé de l'installation, - une cuve (9) de volume plus important formant stoc- kage de l'eau chauffée sortant de la première cuve (1), - au moins une entree d'eau froide (6) débouchant dans la première cuve (1), - au moins une sortie d'eau chaude (10) prélevée dans la seconde cuve (9). 2. Installation selon la revendication (1), caracté- risée en ce que la première cuve (1) communique avec la se- conde cuve (9) par un trop plein (8) de débordement. 3. Installation selon la revendication (1) ou la revendication (2) caractérisée en ce qu'il est prévu une re- circulation (11,12) d'eau pour ramener un débit réduit d'eau de la seconde cuve (9) dans la première (1). 4. Installation selon la revendication (3), caracté- risée en ce que des moyens thermostatiques mesurant la tempe- rature de l'eau de la seconde cuve (9) commandent une pompe (12) de recirculation dudit débit réduit. 5. Installation selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que la première cuve (1) comprend un corps de chauffe (2) du type à combustion disposé dans ladite cuve avec le circuit des produits de combustion à contre courant avec le circuit d'eau à chauffer dans ladite cuve.