Brevet FR2654195A2 — publié le 19910510

FR 2654195 A2 19910510 FR 8914822 A 19891108 La présente invention concerne des perfectionnements et améliorations à des installations de chauffage central telles que celle qui est décrite et revendiquée dans le brevet français nO 86 05748 déposée le 18 avril 1986 au nom du présent demandeur. L'installation décrite dans ce brevet comporte une chaudière, une vanne d'aiguillage à deux voies à l'extrémité de la conduite de départ d'eau de la chaudière, une première boucle alimentant un premier dispositif de chauffage à température modérée et forte inertie et une seconde boucle alimentant un second dispositif de chauffage à température plus élevée et faible inertie. Elle comporte de plus un organe de commande piloté par des moyens sensibles à la température ambiante des zones où sont installés ces dispositifs de chauffage et par des aquastats prévus sur la boucle à forte inertie et sur la conduite de sortie de la chaudière. Au repos, la vanne d'aiguillage établit la circulation de l'eau chaude provenant de la chaudière dans la boucle à forte inertie et, lorsqu'il y a demande de la part de la boucle à faible inertie, elle commute la circulation d'eau chaude vers cette boucle, interrompant la circulation dans la boucle à forte inertie. Cette dernière n'est donc plus alimentée en eau chaude, mais, du fait de sa forte inertie, reste à une température suffisante. Cependant, si cette demande est prolongée, la boucle à forte inertie étant constituée de plusieurs éléments chauffants, il peut résulter des accumulations de chaleur dans certains de ces éléments, ce qui peut constituer un inconvénient au regard du confort de chauffe de l'installation. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en assurant une circulation continue dans la boucle à forte inertie indépendante de la circulation de l'eau chaude de la chaudière. L'invention concerne donc un perfectionnement à l'installation de chauffage centrale selon l'une des revendications 1 à 4 du brevet nO 86 05748. Selon une caractéristique de l'invention, la première boucle comporte en outre un circulateur monté entre la première sortie de la vanne d'aiguillage et le collecteur d'arrivée du premier dispositif de chauffage. Selon une autre caractéristique, une bouteille casse-pression est prévue entre la chaudière et la première boucle, cette bouteille comportant, côté chaudière, une entrée reliée à la première sortie de la vanne d'aiguillage et une sortie reliée à la conduite de retour de la chaudière et, côté boucle, une sortie reliée au collecteur d'arrivée du premier dispositif de chauffage et une entrée reliée au collecteur de retour dudit dispositif. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vanne d'aiguillage est une vanne à deux voies et à trois positions, la première voie étant reliée à la première boucle et la seconde voie à la seconde boucle, et, dans une première position, la première voie est ouverte pour permettre la circulation de l'eau de la conduite de départ de la chaudière vers la première boucle, dans une seconde position, de ladite conduite vers la seconde boucle, et dans une troisième position, de ladite conduite vers les deux boucles, cette vanne étant pilotée par un circuit qui la maintient au repos dans la deuxième position, ledit circuit comportant trois entrées dont la première reçoit une tension prédéterminée pour commander l'ouverture de la première voie de la vanne, la seconde une tension prédéterminée pour commander la fermeture de la seconde voie et la troisième une tension d'alimentation de référence, la première tension étant fournie lorsque les contacts du premier moyen de régulation et celui de l'aquastat de la première boucle sont fermés, la seconde quand les contacts du premier moyen de régulation, celui de l'aquastat de la première boucle ainsi que celui du second moyen de régulation sont fermés. Selon une autre caractéristique de l'invention, entre la phase et le neutre, le contact du second moyen de régulation est monté en série avec un relais à un contact de travail et deux contacts de repos, le contact de travail est monté en série avec la commande du brûleur de la chaudière et un aquastat prévu sur la seconde boucle, le premier contact de repos est monté en série avec le premier moyen de régulation, l'aquastat de la première boucle et le brûleur de la chaudière, le second contact de repos étant relié, d'une part, à la première entrée du circuit de commande de la vanne et, d'autre part, au fil de phase par l'intermédiaire du premier moyen de régulation et de l'aquastat de la première boucle, la seconde entrée étant elle-même reliée à la phase par l'intermédiaire de premier moyen de régulation et de l'aquastat de la première boucle, la troisième entrée étant reliée au neutre. 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 les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique d'une installation de chauffage selon l'invention, et la Fig. 2 est une vue schématique d'un circuit électrique commandant le fonctionnement de l'installation de la Fig. 1. De la chaudière 1, Fig. 1, sort une conduite de départ d'eau 2 munie d'un limiteur de température 3. A l'extrémité de la conduite 2, se trouve une vanne d'aiguillage 4. D'autre part, à la chaudière 1, arrive une conduite de retour d'eau 5 comportant un accélérateur 6. A une voie 4' de la vanne 4, est reliée une première entrée 20 d'une bouteille casse-pression 21 dont une première sortie 22 est reliée à la conduite 5 de retour à la chaudière 1. A partir d'une seconde sortie 23 de la bouteille 21, est formée une première boucle 7 comportant un aquastat 8, un accélérateur 14, un collecteur 9 et, entre le collecteur 9 et un collecteur de retour 5' relié à une seconde entrée 24 de la bouteille 21, une pluralité d'organes de chauffage tels que des planchers chauffants PC1, PC2, ..., PCn. A la Fig. 1, on n'a représenté que trois organes de chauffage PC1, PC2 et PC3. De préférence les organes PC1 à PCn sont montés en parallèle. L'ensemble des organes de chauffage PC1 à PCn comporte un moyen REG1 sensible à la température ambiante de la zone où il est installé. Entre l'autre voie 4" de la vanne 4 et un collecteur de retour 5" communiquant également avec la conduite 5 de retour à la chaudière 1, est prévue une seconde boucle 10 comprenant un collecteur de départ 11 et une pluralité d'organes de chauffage tels que des radiateurs R1, ..., Rn. A la Fig. 1, ces organes de chauffage sont au nombre de trois. De préférence, les radiateurs R1 à Rn sont montés en parallèle entre le collecteur 11 et le collecteur de retour 5". La boucle 10 comporte aussi un moyen REG2 sensible à la température ambiante de la zone où elle est installée. Entre la vanne 4 et le collecteur 11 est montée un aquastat 3'. La vanne 4 est, de préférence, une vanne à deux voies et à trois positions. Dans une première position, l'eau circule uniquement de la conduite 2 vers la voie 4', dans une seconde position, uniquement vers la voie 4" et, dans une troisième position, vers les deux voies 4' et 4" en même temps. La commande de la vanne 4 dans l'une de ces trois positions est effectuée au moyen d'un circuit 12. La Fig. 2 représente le circuit qui effectue, d'une part1 la commande du brûleur de la chaudière 1 et, d'autre part, la commande de la vanne 4. Le contact du moyen REG2 est monté en série avec un relais K entre le fil de neutre N et le fil de phase P. Le relais K a un contact de travail K1 et deux contacts de repos K2 et K3. Avec le contact K1, sont montés en série entre les fils N et P le contact de l'aquastat 3' de la boucle 10 et la commande du brûleur 13. Avec la commande 13, sont également montés en série entre les fils P et N, d'une part, un ensemble constitué du contact du moyen REG1 et celui de l'aquastat 8 montés en série et, d'autre part, le contact de repos K2. Au point commun entre le contact K2 et l'ensemble des contacts 8, REG1, est relié une première entrée 12' du circuit 12 de commande de la vanne 4 et, par l'intermédiaire du contact de repos K3, une seconde entrée 12" du circuit 12. Ce dernier comporte une troisième entrée 12"' reliée au fil neutre N pour son alimentation. Lorsque les entrées 12' et 12" du circuit 12 sont isolées, la vanne est au repos dans la seconde position. L'eau de la chaudière est uniquement dirigée vers la boucle 10. Lorsqu'entre l'entrée 12' et l'entrée 12"' est présent une tension égale à celle entre le fil P et le fil N, l'entrée 12" étant isolée, le circuit 12 effectue la commande de la vanne 4 pour ouvrir la voie 4' et l'eau de la chaudière 1 circule dans les deux boucles 7 et 10. Lorsque seule l'entrée 12" reçoit un potentiel égal à celui du fil P, le circuit 12 effectue la commande de la vanne pour fermer la voie 4" et 1' eau ne peut circuler dans aucune des deux boucles 7 et 10. Dans la pratique, comme on le comprend à la lecture de la fig. 2, ce cas ne peut avoir lieu. Enfin, lorsque les deux entrées 12' et 12" sont au potentiel du fil P, la voie 4' est ouverte et la voie 4" est fermée.L'eau de la chaudière circule alors dans la seule boucle 7. L'installation selon l'invention fonctionne comme suit. Quand il n'y a pas de demande de la part de la boucle 10, le contact du moyen de régulation REG2 est ouvert. Le relais n'est donc pas alimenté. Le contact K1 est ouvert et les contacts K2 et K3 sont fermés. S'il n'y a pas non plus de demande de la part de la boucle 7, le contact du moyen REG1 est ouvert. La commande 13 et le circuit 12 ne sont pas activés. Ainsi, la vanne 4 est au repos et l'eau circule uniquement dans la boucle 10 et les éléments de chauffage R1 à Rn. Si la température ambiante dans la zone où sont installés les organes de chauffage PC1 à PCn et celle de 1' eau dans ces organes sont inférieures à des températures de consigne données, les contacts du moyen REG1 et de l'aquastat 8 sont fermés. Les contacts K2 et K3 étant fermés, la commande du brûleur 13 est activée. Les entrées 12' et 12" sont au potentiel du fil P et la vanne 4 est dans la première position, c'est-à-dire ouverte sur la voie 4' et fermée sur la voie 4". L'eau de la chaudière circule donc dans la bouteille 21 où elle échange sa chaleur avec l'eau qui, elle, circule, au moyen de l'accélérateur 14, dans la boucle 7. La température de l'eau dans la boucle 7 est limitée à une température de consigne donnée par l'aquastat 8 qui commande le brûleur 13. Si, en outre, la température ambiante de la zone où sont installés les organes de chauffage R1 à Rn est inférieure à une température donnée de consigne, le contact du moyen REG2 est fermé et le relais K est alimenté. Les contacts K2 et K3 sont ouverts et le contact K1 est fermé. L'entrée 12' est toujours alimentée, mais plus l'entrée 12". La vanne 4 se trouve donc dans sa troisième position dans laquelle elle est ouverte à la fois sur la voie 4' et le voie 4". L'eau circule à la fois dans la boucle 7 et la bouteille 21 et la boucle 7. La commande du brûleur 13 est coupée, à moins que la température de l'eau dans la boucle 10 soit inférieure à une température de consigne donnée. Dans ce cas, le contact de l'aquastat 3' est fermé, ce qui active la commande 13. S'il n'y a demande que de la part de la zone où sont installés les organes chauffants RI à Rn, le contact du moyen REG2 est fermé et le relais K est alimenté. Le contact K1 est fermé et les contacts K2 et K3 sont ouverts. Les entrées 12' et 12" ne sont donc pas alimentées et la vanne 4 est au repos dans la seconde position. La voie 4' est fermée alors que la voie 4" est ouverte. L'eau circule donc dans la seule boucle 10. Au cas où la température de l'eau dans la boucle 10 est inférieure à une température de consigne donnée, le contact de l'aquastat 3' se ferme et la commande 13 est activée. Sinon, le contact de l'aquastat 3' est ouvert et la commande du brûleur 13 n'est pas activée. On remarquera que, du fait de la présence du circulateur 14, l'eau dans la boucle 10 circule toujours. La bouteille 21 sert à casser la pression de circulation dans cette boucle, aussi bien lorsque l'eau circule que losqu'elle ne circule pas de la vanne 4 à la conduite de retour 5. La bouteille sert également d'échangeur entre l'eau de la chaudière et celle de la boucle 7. L'utilisation d'une vanne à trois positions permet de résoudre les conflits qui résultent de demandes simultanées de la part des deux boucles 7 et 10. Dans ce cas, en effet, l'eau circule dans les deux boucles et le brûleur de la chaudière est en route, sauf, lorsque la température de l'eau dans la boucle 10 est déjà supérieure à sa température de consigne. Selon une forme de réalisation de l'invention, le circuit de commande représenté à la Fig. 2 est piloté par un microprocesseur qui reçoit les signaux des contacts des moyens de régulation REG1, REG2 et des aquastat 3', 8 et qui pilote la commande du brûleur 13 et celle de la vanne à trois positions 4. REVENDICATIONS 1) Installation de chauffage centrale selon l'une des revendications 1 à 4 du brevet principal nO 86 05748, caractérisée en ce la première boucle (7) comporte en outre un circulateur (14) monté entre la première sortie (4') de la vanne d'aiguillage (4) et le collecteur d'arrivée (9) du premier dispositif de chauffage PC1 à PCn. 2) Installation de chauffage central selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une bouteille casse-pression (21) est prévue entre la chaudière (1) et la première boucle (7), cette bouteille (21) comportant, côté chaudière, une entrée (20) reliée à la première sortie (4') de la vanne d'aiguillage (4) et une sortie (22) reliée à la conduite de retour (5) de la chaudière et, côté boucle (7), une sortie (23) reliée, via l'accélérateur (14), au collecteur d'arrivée (9) du premier dispositif de chauffage PC1 à PCn et une entrée (24) reliée au collecteur de retour (5') dudit dispositif de chauffage. 3) Installation de chauffage central selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la vanne d'aiguillage (4) est une vanne à deux voies et à trois positions, la première voie (4') étant reliée à la première boucle (7) et la seconde voie (4") à la seconde boucle (10), et, dans une première position, la première voie (4') est ouverte pour permettre la circulation de l'eau de la conduite (2) de départ de la chaudière vers la première boucle (7), dans une seconde position, de ladite conduite (2) vers la seconde boucle (10), et dans une troisième position, de ladite conduite (2) vers les deux boucles (7, 10), cette vanne (4) étant pilotée par un circuit (12) qui la maintient au repos dans la deuxième position, ledit circuit (12) comportant trois entrées (12', 12", 12"') dont la première (12') reçoit une tension prédéterminée pour commander l'ouverture de la première voie (4'), la seconde (12") une tension prédéterminée pour commander la fermeture de la seconde voie (4") et la troisième (12"') une tension d'alimentation de référence, la première tension étant fournie lorsque les contacts du premier moyen de régulation REG1 et celui de l'aquastat (8) de la première boucle (7) sont fermés, la seconde quand les contacts du premier moyen de régulation REGI, celui de l'aquastat (8) de la première boucle (7) ainsi que celui du second moyen de régulation REG2 sont fermés. 4) Installation de chauffage central selon l'une des revendica tions 1 à 3, caractérisée en ce qu'entre la phase P et le neutre N, le contact du second moyen de régulation REG2 est monté en série avec un relais K à un contact de travail K1 et deux contacts de repos K2 et K3, le contact de travail K1 est monté en série avec la commande (13) du brûleur de la chaudière et un aquastat (3') prévu sur la seconde boucle (10), le premier contact de repos K2 est monté en série avec le premier moyen de régulation REG1, l'aquastat (8) de la première boucle (7) et la commande (13) du brûleur de la chaudière, le second contact de repos K3 étant relié, d'une part, à la première entrée (12') du circuit (12) de commande de la vanne (4) et, d'autre part, au fil de phase P par l'intermédiaire du premier moyen de régulation REG1 et de l'aquastat (8) de la première boucle (7), la seconde entrée (12") étant elle-même reliée à la phase P par l'intermédiaire du premier moyen de régulation REG1 et de l'aquastat (8) de la première boucle (7) et la troisième entrée (12"') étant reliée directement au fil neutre N.