Brevet FR2591723A1 — publié le 19870619

L'invention est relative à une gamme de générateurs d'air chaud, dont la source calorifique est obtenue par voie dthydro-accumu- lation avec réchauffage principalement électrique durant les "heures creuses. Chaque générateur d'air chaud est toujours constitué par l'addition de deux ensembles; - Un hydro-accumulateur proprement dit, essentiellement glectri- que. - Un (ou plusieurs) aeroréchauffeur .utilisant. l'eau comme agent caloporteur. Par addition il y a lieu d'entendre: - soit l'intégration des deux ensembles formant un appareil uni taire et monobloc reposant sur une seule surface d'appui. - soit la juxtaposition de ces deux ensembles, qui peuvent être implantés l'un près de l'autre, et même à distance l'un de l'autre, chàque ensemble restant facilement séparable mais relié par des tuyauteries véhiculant l'eau. Pour le chauffage des grands locaux à occupation intermittente, les générateurs d'air chaud sont très frôquemment utilisés: - soit sous forme d'aérorechauffeurs reliés à une chaufferie centrale à combustible. - soit sous forme d'aéroréchauffeurs autonomes intégrant un foyer à combustible. Les techniques électriques utilisées dans ces mêmes locaux sont: - l'aéroréchauffeur direct. - Le sol chauffant formant accumulateur aux "heures creuses", et très généralement insuffisant. a couvrir seul les besoins de la période d'occupation, si bien qu'il est nécessaire de recourir à une relance systématique de jour. Ces deux techniques génèrent: - un surcoût sur l'abonnement. - un surcoût sur la consommation. - et de plus, pour le sol chauffant, un gaspillage d'électrici té par émission inutile du sol aux heures de charge, lorsque celles-ci correspondent à des périodes d'inoccupation. l'invention introduit en quasi-totalité de ltélectricité en remplacement de combustibles importés: fioules, gaz. de pétrole et naturel; ltélectricité est prélevée en quasi-totalité aux heures creuses où elle est disponible, à bas prix, tant sur le réseau du producteur-distributeur que sur le branchement (ou le transformateur) de l'abonn6. Elle permet la suppression des risques d'incendie et d'explosion. que font courir la juxtaposition, dans les locaux industriels, d'un combustible et de ltélectricité hors la présence des occupants; elle supprime toutes pollutions notamment par les fumiges rejetées; elle évite les inconvénients de l'accumulation par voie sèche: carbonisation des poussières et émission d'air chaud à température relativement plus élevée, ce qui diminue l'efficacité de cette technique, notamment dans les locaux de grande hauteur; par la mise en oeuvre de protections électriques adéquates, les risques d'incendie sont quasi-nuls; enfin c'est une technique genérant des appareils de grande robustesse, gage de fiabilité, leur assurant la meilleure compatibilité avec le service à rendre dans l'industrie. L'ensemble hydro-accumulateur électrique de l'invention (reperde' EAU sur les dessins) repose, en tout. ou partie, sur les conceptions, constructions et revendications définies dans: - le brevet N 80-10978 délivré le 29.8.83. - le premier certificat d'addition NO 83-03914 délivre le 22.7.85. - la demande de second certificat d'addition NO 85-00329 deposée le 9.1.85. Les ensembles aérorkchauffeurs utilisables sont ceux que l'on trouve couramment dans le commerce professionnel et généralement désignés: "Aérothermes", "Groupes aérothermiques", monoblocs ou constitués d'éléments assemblés, y compris ceux résultants d'un assemblage spécifique de composants épars. Ils se .composent, au minimum, d'un ventilateur entraîné par moteur électrique (1) et d'une batterie de chauffe eau-air (2); en outre, ils peuvent être complétés par un filtre d'air (3) à l'aspiration et, selon leur emploi, de différents accessoires, tant au soufflage: réglage de la diffusion de l'air (4), que l'aspiration: gaine de reprise d'air au sol (5), registre (6) de protection anti-gel de la batterie, etc... Les figures 1 et 2 repmsentent deux exemples, parmi de nombreux autres possibles, de solution de générateurs d'air chaud monoblocs à soufflage et reprise directs dans le local chauffé. L'ensemble hydro-accumulateur repéré (EAU) recouvre l'ensemble détaillé sur la figure 1 du brevet NO 80-10978, excepté le limiteur de pression différentielle (18) inutile dans le cas présent; les éléments (1) à (17), bien que non représentés sur les planches 1/3, 2/3 et 3/3 de la présente demande, sont à consi dérer comme intégrés sous le repère (EAU). Les figures 3a, 3b, 3c représentent quelques arrangements accumulateur-aéroréchauffeurs: - 3a: générateur adossé a une paroi du local à chauffer, avec soufflage sur une face. - 3b: générateur au centre du local, soufflage dans quatre directions. - 3c: générateur dans un angle du -local, soufflage dans deux directions perpendiculaires. Ces exemples caractéristiques ne sont pas limititatîfs et de nombreux autres sont possibles;sur ces trois figures, l'ydro- accumulateur est composé de 2 réservoirs, a titre d'exemple la aussi. Les figures (4) et (5) représentent deux exemples, parmi de nombreux autres possibles, de solution de genérateurs monoblocs à soufflage dans un réseau de gaines (7) de distribution d'air chaud; les conventions ci-dessus sont applicables a ces deux figures. - Fig. 4: l'air--est totalement prélevé à ltextérieur, et le gel nérateur fonctionne en air neuf total. - Fig. 5: l'air est totalement recyclé en vrac, et le généra- teur fonctionne en air recyclé total. Naturellement, l'air recyclé sur la figure (5) peut entre par un réseau de- gaines raccordé à l'aspiration de l'aeroréchauf- feur; de même, ce recyclage peut être complété par l'aspiration partielle d'air neuf prélevé a l'extôrieur, selon la figure 4, pour le renouvellement hygiénique de l'air des locaux chauffes. Bien que non représentés, les-réseaux d'air peuvent être équi pés de tous les compléments habituels: mélanges, économiseurs, air neuf variable jusque totalité pour rafraîchement d'eté, et tous accessoires utiles à transformer un équipement de chauffage par air chaud d'origine vers un équipement final-de climatisation ou de conditionnement d'air. Les figures 6 et 7 représentent deux exemples d'implantatiov a l'extérieur, en toiture. - Fig. 6: Le générateur d'air chaud est composé des mêmes éléments qu'â la figure 4. - Fig. 7: Le générateur d'air chaud est composé des mêmes éléments qu'a la figure 1, mais les aéroréchauffeurs sont disposés dans le local à chauffer et reliés à l'hydre-accumulateur par un court réseau de tuyau teries (8). Sur ces deux figures, la jaquette d'habillage (9) assure la protection contre les intempéries, si bien qu'elle remplit la fonction d'abri-chaufferie, avec de plus, les avantages que procure la décentralisation des équipements. Dans toutes les figures ci-dessus et dans toutes les combinaisons possibles: - La pompe de circulation d'eau, reperée (16) sur la figure 1 du brevet 80-10978, est asservie à la marche du (ou des) ven tilateur de pulsion d'air. - La température de l'air soufflé, régulée par le régulateur (15), est: - soit constante (application en réchauffage d'air de venti lation). - soit variable en fonction des conditions atmosphériques extérieures, afin d'obtenir la meilleure efficacité d'emis sion (application en chauffage des locaux, ou en chauffage et ventilation combinés). - soit constante et variable conjuguées, en fonction de pa ramètres propres à des applications particulières. Tant que l'alimentatiom électrique du générateur d'air chaud est maintenue celui-ci est auto-protégé contre le gel; pour cela, Ilaéroréchauffeur, qui est ltélément le plus exposé, est équi pô d'un dispositif (aquastat ou thermistance) de surveillance de ses températures de sortie d'eau, ou d'air, lequel sollicite l'ouverture impérative de l'ensemble de régulation automatique repéré (15) et, simultanément, la marche de la pompe de pulsion d'eau repérée (16), sur la figure 1 du brevet 80-10978, lorsque l'une ou l'autre de ces températures avoisinne +50C par exemple. Lorsque le (ou les) local. chauffe ne doit pas être exposé au risque de gel durant les heures d'innocupation, le dispositif ci-dessus est complété par un thermostat de surveillance de la température ambiante, qui sollicite la marche, au moins intermittente, du (ou des) yentilateur de pulsion d'air chaud suffisante à maintenir une température intérieure minimale dans le (ou les) local, propre à éviter tous les degats par le gel. Les polyvalences de charge et de décharge de l'hydro-accumula- teur, selon le brevet NO 80-10978, sont maintenues sur les générateurs d'air chaud; en effet, ceux-ci sont couplables avec tous émetteurs à eau, mais aussi tous émetteurs électriques, avec mise en service et régulation réalisées sout en relation avec la charge de l'accumulation, soit en relation avec la décharge de l'accumulateur, soit indépendamment d'elles, et-dans le cas où ces émetteurs seraient fractionnes en plusieurs circuits "eau" et/ou "électrique", simultanément ou indépendamment entre eux. Efin, tous ces générateurs d'air chaud par hydro-accumulation utilisent principalement ltélectricité la moins onôreuse dans les différentes tarifications; ils sont aussi susceptibles d'être alimentés en électricité à coût optimisé par l'un quelconque des électro-répart-teurs,,appartenant a l'une ou l'autre des trois familles "d'ôlectro-rôpartiteurs d'électricité entre deux utilisations, visant à maximaliser en continu la puissance transitant par leur source commune", selon demande de brevet NO 84-03977 déposée le 13.3.84, permettant ainsi ltévolution de l'accumulateur du type "Dynamique 8 heures" d'origine vers le type "Dynamique 24 heures", sans toutefois jamais l'atteindre puisqu'hors charge systématique au moins durant les heures chargées à tarification élevée. Revendications 1 - Générateurs d'air chaud caractérisés en ce que leur source calorifique est principalement d'origine électrique avec hydro-accumulation interposée, et leur émission calori fique essentiellement réalisée par air chaud pulsé au travers d'une batterie d'échange eau-air. 2 - Générateurs d'air chaud selon revendication 1 caractérisés en ce que, lorsque l'omission de chaleur est régulée au. moyen d'un thermostat d'ambiance, ou de reprise, l'en clenchement de ce thermostat a pour effet la mise en marche de la pompe de pulsion d'eau, puis après tempori sation, la mise en marche du ventilateur de pulsion d'air. 3 - Générateurs d'air chaud selon revendication 2 caractérisés en ce que la batterie d'échange est protégée contre le gel par un dispositif (aquastat ou thermistance) de sur veillance de ses température de sortie d'eau ou d'air, lequel enclenche la marche de la pompe de pulsion d'eau. et, simultanément, lorsqu'elle existe, l'ouverture impé- rative, citez batterie, de la vanne de décharge, lorsque o l'une ou l'autre de ces températures avoisinne +5 C par exemple. 4 - Générateurs d'air chaud selon revendication 3 caractérisés en ce qu'ils réalisent la protection antigel durant les heures d'inoccupation du (ou des) local qu'ils chauffent durant les heures d'occupation, par un thermostat de sur veillance de la température ambiante sollicitant, de plus, la marche au moins intermittente du ventilateur de pulsion d'air chaud, suffisante à maintenir une température lnté- rieure du (ou des) local, propre à éviter tous dégâts par le gel. 5 - Générateurs d'air chaud selon revendication 4 caractérisés en ce qu'ils sont constitués de plusieurs aeroch.auffeurs, intégrés ou disposés à proximité de hydro-accumulateur, émettant l'air chaud pulsé, soit lìrectllnent dans le local clxiiulIe, soit dans une gaine de {listail)utiozl, ces deux InOti(?S zllOlllissiors pOtlVittlt coexister ;; partir d'llll mime lly(ìT O-Q1 CelllMI Iateur. - - énérateurs d'air chaud selon revendication 5 caractérisés par leur polyvalence étendue de décharge en ce qu'ils peuvent mettre couplés avec tous emetteurs a eau, mais aussi tous émetteurs électriques, avec dans Ces deux cas mise en service et régulation réalisées, soit en relation avec la charge de l'accumulateur, soit en relation avec la décharge de l'accumulateur, soit indépendamment d'elles, et dans le cas où ces émetteurs seraient fractionnés en plusieurs circuits "eau" et/ou "électricité", simultanô- ment ou indépendamment entre eux. 7 - Générateurs d'air chaud selon revendication 6 caractérisés en ce qu'ils peuvent recevoir une jaquette d'habillage conçue pour une exposition permanente aux intempéries, ce qui en fait une chaufferie, que l'on implante directe ment å l'extérieur, au sol ou en toiture, sans autre construction d'abri. 8 - Générateurs d'air chaud selon revendication 7 caractérisés en ce que le réchauffage électrique de l'hydro-accumula teur est susceptible d'une alimentation en électricité à coût optimisé par électro-répartiteur interposé, lequel transforme l'accumulateur du type Dynamique 8 heures" d'origine vers le type "Dynamique 24 heures" sans toute- foi jamais l'atteindre puisqu'hors-charge systématique au noins durent les heures à tarification la plus élevée.