Brevet FR2633380A1 — publié le 19891229

La présente invention concerne un dispositif. de climatisation d'un local b échange d'énergie calorifique par rayonnement infrarouge basse température. Les dispositifs d'échange d'énergie calorifique avec un environnement à une température différente qui sont actuellement utilisés. sont essentiellement du type utilisant le mode convection. Les dispositifs b circuit fermé essurent presque exclusivement le chauffage tandis que les dispositifs à circuit ouvert (air pulsé) peuvent assurer le chauffage et/ou le refroidissement de locaux d'habitation on industriels. D autres dispositifs a film chauffent utilisent 1 électricité cbmme source d'énergie et ils assurent un échange d'énergie calorifique par rayonnement. Toutefois ces dispositifs ne peuvent à l'évidence qu'assurer le chauffage des locaux et leur emploi s'en trouve donc forcément limité. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un dispositif de conception particuliè- rement simple. de faible encombrement et poids. à haut rendement énergétique et pouvant assurer la climatisation de locaux en étant utilisé indifféremment comme émetteur on absorbeur d'énergie calorifique, A cet effet ce dispositif de climatisation d'un local comportant un élément plan échangeur d'énergie cal o- rifique par rayonnement infrarouge basse température. est caractérisé en ce que l'élément échangeur est constitué par un panneau de faible épaisseur. de l'ordre du millimètre traversé de part en part de canaux internes parallèles jux- taposés jointifs ou non. à section droite de faible dimension (de type capillaire). dont les parois étanches de faible épaisseur. sont constituées par un matériau de faible densité. et de deux canalisations formant respectivement collecteur et distributeur de fluide, parallèles et adjacen tes aux deux extrémités du panneau oti se trouvent les extrémités ouvertes des canaux internes juxtaposés de celui-ci. ces deux extrémités étant raccordées d une manière étanche à deux fentes longitudinales en regard des deux canalisations formant collecteur et distributeur. lesquelles sont reliées en circuit fermé à une source de fluide cnloporteor ou fri goporteur de manière à assurer la circulation permanente de ce fluide à travers les canaux du panneau, de la canalisation formant distributeur à la canalisation formant collecteur. Si le fluide qui circule dans le panneau est à une température supérieure à celle de l'environnement, il cède de l'énergie calorifique au profit de cet environnement. essentiellement par rayonnement. et le dispositif assure alors le chauffage du local. Par contre ai le fluide est à une température inférieure à celle de l'environnement. i reçoit de l'énergie calorifique à partir de celui-ci et le dispositif contribue alors au refroidissement du local. Pour que le panneau assurant l'échange d'énergie calorifique avec l'environnement fonctionne essentiellement suivant le mode rayonnement. on fait en sorte que le solide constitué par ce panneau soit du type à petit nombre de Biot. c'est dire que le coefficient de rayonnement alinéa risé et le rapport de son volume sur se surface d'échange soient les plus petits possible pour un coefficient de conductivité le plus qrand possible. Le panneau est avantageusement constitué par deux feuilles parallèles de polymère ou de métal. de faible masse volumique, reliées entre elles par des cloisons minces formant entretoises et délimitant les canaux internes du pan neau qui peuvent avoir une section droite carrée. rectangulaire. circulaire ou autre. Comme le dispositif suivant l'invention est par nature fragile. du fait de sa très faible épaisseur. vis à vis des agressions volontaires ou involontaires du type chocs. coupures. percements accidentels, usure par frottement. il est particulièrement avantageux de l'utiliser d'une manière protégée en le loqeant. dans un local. à distance dune paroi (mur ou plafond) du local. en interposant. entre le panneau échangeur de chaleur et la paroi. un élément réfléchissant le rayonnement vers 1 'intérieur. du local et en tendant. du côté de l'intérieur de ce local. une nappe parallèle à la paroi et en un matériau perméable au rayonne ment. On décrire ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe verticale de la partie supérieure d'un local d'un bâtiment dans lequel est installé un dispositif de climatisation suivant l'invention. parallèlement au plafond du local. La figure 2 est une vue en plan du dispositif d'échange d'énergie calorifique proprement dit. La figure 3 est une vue en coupe faite suivant la ligne III III de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe. à plus grande échelle. faite suivant la ligne IV-IV de la figure 2. Le dispositif de climatisation qui est représenté sur la figure l est monté à la partie supérieure d'un local l et il s'étend parallèlement au plafond 2 de ce local. Le dispositif de climatisation comporte essentiellement un échangeur d'énergie calorifique plan 3 s'étendant horizontalement. c'est--dire parallèlement au plafond 2. en étant interposé entre un élément réflecteur supérieur plan 4 et une nappe tendue inférieure plane 5 également parallèles au plafond 2. L'échangeur d'énergie calorifique 3 est constitué par un panneau 6 de très faible épaisseur. de l'ordre du millimètre. Ce panneau est formé de deux feuilles minces parallèles 7.8. en un polymère ou métal de faible masse volumique, et qui sont reliées entre elles par des cloisons minces 9 formant entretoises. Ces cloisons délimitent entre elles des canaux il qui traversent de part en part le pan neau et sont ouverts à leurs deux extrémités opposées. Dans la forme d'exécution non limitative représentée sur le des sin. les canaux Il ont une section droite carrée mais ils pourraient avoir aussi bien une section droite rectangulaire. circulaire ou autre. Les deux bords opposés du panneau 6 où se trouvent les orifices des canaux internes 11. sont enganes respectivement dans deux canalisations 12.13. fermées à l'une de leurs extrémités 12n,l}a et ouvertes à leurs autres extrémités 12b.13b. pour pouvoir être raccordées. en circuit fermé. à une installation de circulation d'un fluide caloporteur ou frigoporteur, liquide ou gazeux. Dans l'exemple illustré sur le dessin la canalisation 12 est celle par laquelle est introduit le fluide et elle constitue par conséquent le distributeur tandis que l'autre canalisation 13 joue le rôle de collecteur. le trajet du fluide dans l'échangeur étant indiqué par les flèches.Les deux bords opposés du panneau 6 sont engagés dans des fentes longitudinales ménagées dans les parois des deux canalisations 12.13 et la fixation est réalisée d'une manière étanche. au moyen de joints 14. Le fluide caloporteur on frigoporteur qui peut être un liquide ou un gaz approprié du commerce. est chauffé ou refroidi à l'extérieur du local par un quelconque dipositif de transformation de l'énergie connu tel que chaudière, pompe à chaleur. groupe frigorifique avec pompe de circulation etc.. I1 est possible de faire varier la quantité d'énergie échangée entre le dispositif suivant l'invention et son environnement. pour une surface d'échangeur installé donnée. en faisant varier la vitesse de circulation du fluide et/ou sa température. Comme il est représenté sur la figure 1 l'échangeur de chaleur 3 est avantageusement interposé entre l'élément réflecteur supérieur 4 et la nappe inférieure 5 qui est réalisée en un matériau perméable au rayonnement. L'échan geur de chaleur 3. l'élément réfléchissant supérieur 4 et la nappe tendue inférieure 5 sont accrochés aux murs de la pièce. par tous moyens appropriés. Naturellement, du fait que le dispositif suivant l'invention est relativement fragile. du fait de l'utilisa- tion d'un panneau très mince. il est préférable de le réaliser sous la forme d'unités de petites dimensions qui sont raccordées les unes aux autres pour couvrir toute la surface d'un plafond ou d'un mur d'une pièce. PRr ailleurs ii est judicieux de prévoir des moyens. tels qu'un filet, pour soutenir l'ensemble des unités de climatisation individuelles formant le dispositif échangeur calorifique de qrandP étendue. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de climatisation d'un local comportant un élément plan échangeur d'énergie calorifique par rayonnement caractérisé en ce que l'élément échangeur (3) est constitué per un panneau (6) de faible épaisseur, de l'ordre du millimbtre, traversé de pert en part de canaux internes (11) parallèles juxtaposés. jointifs ou non, à section droite de faibles dimensions (de type capillaire). dont les parois étanches de faible épaisseur. sont constituées par un matériau de faible densité. et de deux canalisations (12.13) formant respectivement collecteur et distributeur de fluide. parallèles et adjacentes aux deux extrémités du panneau (6) ob se trouvent les extrémités ouvertes des canaux internes juxtaposés de celui-ci. ces deux extrémités étant raccordées d'une manière étanche à deux fentes longitudinales en regard des deux canalisations (12.13) formant collecteur et distributeur, lesquelles sont reliées en circuit fermé à une source de fluide caloporteur ou frigoporteur de manière à assurer la circulation permanente de ce fluide à travers les canaux de du panneau (6). de la canalisation (12) formant distributeur à la canelisa- tion (13) formant collecteur. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractéri- sé en ce que l'échangeur de chaleur (3) est logé à distance d'une paroi (mur ou plafond) du local. en interposant. entre le panneau échangeur de chaleur (6) et la paroi. un élément (4) réfléchissant le rayonnement vers l'intérieur, du local et en tendant, du côté de l'intérieur de ce local. une nappe (5) parallèle à la paroi et en un matériau perméable au rayonnement.