Brevet FR2598786A1 — publié le 19871120

L'invention zist relative relalaive C1 un dispositif pour obtenir de l'eau chaude pour usages domestiques à partir d'une pompe à chaleur dont lé condenseur fournit de la chaleur à une installation de chauffage central à travzrs un premier échangeur comportant un compartiment pour la condensation du fluide frigorigène et un compartimeiit pour l'eau du circuit de chauffage central. Les installations cornues de pompes à chaleur ont pour objet, soit le chauffage des locaux, soit le chauffage de l'eau pour usages domestiques, et dans ce cas font appel à un ballon de stockage de l'eau, fruquemorent muni d'un chauffage électrique d'appoint. L'invention a pour objet un dispositif mixte permettant à la fois de chauffer des locaux et de produire de l'eau pour usages domestiques. melon l'invention, le premier échangeur comporte en outre un troisième compartiment parcouru par l'eau destinée à l'usage domestique et alimenté directement par le réseau d'eau froide d'alimentation. Afin que toute la puissance calorifique de la pompe à chaleur puisse être transférée à l'eau pour usages dolr,estiques lorsqu'on désire en soutirer, il est prévu de cJuper la circulation d'eau de chauffage des locaux pendant que lton soutire de l'eau chaude. I > our ce faire, on pourra par exemple action ner mie vanne à partir d'un contact dépendant d'un indicateur de circulation d'eau. Le démarrage de la pompe à chaleur sera soumis à ca contact. Pour améliorer le rendement du système ainsi que la température d'eau chaude soutirée on aura recours d'une part à un deuxième échangeur placé à la sortie du compresseur et dans un premier compartiment duquel la vapeur du fluide frigorigene sera désurchauffée, le deuxième compartiment étant parcouru par l'eau sortant du premier échangeur, l'eau sortant enfin à la température d'utilisation. D'autre part l'eau froide venant du réseau d'alimentation passera dans un troisième échangeur dans lequel le fluide frigorigène condensé échangera sa chaleur sensible avec l'eau froide, avant d'être retourné dans l'évaporateur à travers un détendeur. Ce troisième échangeur pourra êLre aménagé dans le premier échangeur en le surdimensionnant. Dans le schéma joint, un circuit de pompe à chaleur comprend essentiellement un évaporateur 2 , un compresseur 2, un cundenseur 4 et une soupape de détente 5 . L'évaporateur est en relation avec un fluide traversant le circuit 6 qui lui cède ses calories. Il peut s'agir d'air ou d'un liquide caloporteur quelconque ou encore d'une vapeur qui se condense. Le condenseur 4 fait partie d'un échangeur dont le deuxième compartiment 7 est parcouru par de l'eau circulant dans une installation de chauffage de locaux et dont le circulation peut être bloquée par une électro-vanne 8 . Le troisième compartiment 10 de cet échangeur est parcouru par l'eau destinée à être chauffée pour les services domestiques qui arrive froide par la tuyauterie i .Avant de pénétrer dans cet échangeur triple, l'eau froide traverse un troisième échangeur dont le premier compartiment est parcouru par le condensat du fluide de transfert qui subit ainsi un sous-refroidissement avant d'être détendu etidalAtl l'auto est parcouru par l'eau froide qui arrive du réseau de distribution et subit un premier réchauffement dans ce c)mpartiment désigné par 12, le compartiment parcouru par le liquide condensé du fluide de transfert étant désigné par 11 A la sortie du compartiment 10 de l'échangeur triple, l'eau destinée aux usages domestiques traverse un nouvel échangeur dont le compartiment 13 est parcourue par la vapeur du fluide de transfert qui s'y désurchauffe, et dans le compartiment 14 duquel l'eau des services domestiques s'échauffe jusqu'à la valeur voulue d'environ 75 OC, avant de sortir par la tuyauterie 15 . Ce dernier échangeur peur également comporter un troisième compattiment 16 représenté en pointillé et dans lequel on peut faire passer l'eau du circuit de chauffage eri l'absence de demande d'eau pour les services domestiques. Le fonctionnement est le suivant : En l'absence de demande d'eau pour les services domestiques, la vampe 8 est ouverte et le chauffage fonctionne grâce à la pompe à chaleur asservie à un thermostat non représenté, qui assure le démarrage et l'arrêt du moteur 18 du compresseur 3 . Lorsqu'une demande d'eau chaude se fait, un indicateur de circulation 12 muni de contacts provoque d'une part la fermeture de l'électro-vanne 8 et d'autre part la mise en marche du moteur 18 du compresseur gracie à un relais 20, Ainsi toute la puissance de la pompe à chaleur est fournie au service d'eau chaude, le débit étant réglé pour obtenir la température voulue. Le système peut bien entendu être associé à un accumulateur d'eau chaude auquel cas il est nécessaire de prévoir, entre les tuyauteries 15 et 2 , un Circuit de retour traversant l'accumulateur et munie d'une pompe selon un procédé connu. L'avantage du dispositif selon l'invention est de disposer, avec une seule pompe à chaleur, de deux possibilités d'utilisation pour un supplément de prix tré" modéré. H 1: V I: N I) I C A T I Q N S 1. Dispositif pour obtenir de l'eau chaude pour usages domestiques à partir d'une pompe à chaleur dont le condenseur fournit de la chaleur à une installation de chauffage central à travers un premier échangeur comportant un compartiment pour la condensation du fluide frigorigène et un compartiment pour l'eau du circuit de chauffage central, caractérisé en ce que le premier échangeur comporte en outre un compartiment parcouru par l'eau destinée à l'usage domes tique et alimenté directement par le réseau d'alimentation. 2. Dispositif selon la Hevendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un deuxième échangeur dont le premier compartiment est parcouru par la vapeur sortant du compresseur où elle est désurchauffée de façon connue en soi, et qui comprend au moins un deuxième compartiment parcouru par l'eau chaude sortant du premier échangeur destince aux usages domestiques. 3. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'eau froide arrivant du réseau d'alimentation traverse un troisième échangeur avant d'être admise dans le premier, ce troisième échangeur compor tant un premier compartiment où le fluide frigorigène condensé subit un soue refroidissement avant d'être détendu vers l'évaporateur, et un deuxième compar timent traversée par l'eau froide où elle commence à se chauffer, de façon cornue en soi. 4. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 a 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour arrêter la circulation d'eau du chauf fage central pendant l'utilisation d'eau chaude et pour mettre simulia--sément en marche le compresseur de la pompe à chaleur.