Brevet FR2674941A1 — publié le 19921009

"Installation pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire d'un local" La présente concerne une installation pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire d'un local, du type comprenant un ballon d'eau chaude sanitaire situé à l'intérieur d'une enveloppe avec laquelle il délimite une chemise d'eau de chauffage, laquelle est reliée à un circuit de chauffage primaire comportant une conduite d'arrivée et une conduite de départ ainsi qu'a un circuit de chauffage individuel comportant une conduite de départ et une conduite d'arrivée. Dans les installations de ce type, l'échange thermique entre l'eau de la chemise et l'eau du ballon ne s'effectue pas de manière uniforme Pour un point prédéterminé de la paroi du ballon, il dépend en effet de la distance séparant ce point de l'endroit o les conduites d'arrivée et de départ débouchent dans l'enveloppe. Ce manque d'uniformité a toutefois l'inconvénient de créer des différences de température à l'intérieur de la chemise et du ballon et de ne pas permettre une utilisation optimale de la chaleur de l'eau contenue dans ces deux enceintes. La présente invention se propose plus particulièrement de remédier à cet inconvénient et, pour ce faire, elle a pour objet une installation du type précité qui se caractérise en ce que la conduite d'arrivée du circuit de chauffage primaire et la conduite de départ du circuit de chauffage individuel débouchent tangentiellement et en sens inverse dans la chemise, de façon à communiquer un mouvement de rotation à au moins une partie de l'eau de chauffage de la chemise. Cette mise en rotation permet un meilleur échange thermique entre l'eau de la chemise et l'eau du ballon et par conséquent une meilleure utilisation des calories apportées par l'eau du circuit de chauffage primaire. De préférence, la conduite d'arrivée du circuit de chauffage primaire débouche en aval de la conduite de départ du circuit de chauffage individuel, en considérant le sens de rotation de l'eau de chauffage de la chemise. L'eau provenant de la conduite d'arrivée du circuit de chauffage primaire est ainsi obligée de parcourir une grande distance à l'intérieur de la chemise avant de parvenir dans la conduite de départ du circuit de chauffage individuel Cette disposition permet par conséquent d'améliorer encore le coefficient de chauffage thermique entre l'eau de la chemise et l'eau du ballon. Par ailleurs, pour augmenter l'efficacité du circuit de chauffage individuel, il est souhaitable que les conduites d'arrivée et de départ des circuits de chauffage primaire et individuel débouchent dans l'enveloppe, en des emplacements situés dans un même plan s'étendant perpendiculairement à la paroi de cette dernière. La température de l'eau se dirigeant dans le circuit de chauffage individuel peut en effet ainsi être pratiquement la même que celle de l'eau en provenance du circuit de chauffage primaire. Il est par ailleurs avantageux que la conduite d'arrivée du circuit de chauffage individuel débouche devant le fond du ballon, sensiblement à mi-distance du centre et de la périphérie de ce fond. Dans ce cas, l'eau de retour du circuit de chauffage individuel peut en effet être rapidement évacuée dans la conduite de départ du circuit de chauffage primaire, ce qui évite qu'elle abaisse de façon sensible la température de l'eau se trouvant à la partie supérieure de la chemise. Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci- après à titre d'exemple nullement limitatif en référence au dessin annexé dans lequel: la figure l est une représentation schématique d'une installation conforme à l'invention; et la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. L'installation que l'on peut voir sur la figure l est conçue pour assurer le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire d'un local tel qu'un appartement, mais il va de soi qu'elle pourrait également être utilisée pour chauffer et produire l'eau chaude sanitaire d'une maison individuelle. Elle comprend un ballon d'eau chaude cylindrique i disposé verticalement à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique 2, laquelle s'étend coaxialement avec le ballon 1 et délimite avec celui-ci une chemise d'eau de chauffage 3. La chemise 3 est reliée à un circuit de chauffage primaire Cl comportant une conduite d'arrivée 4 et une conduite de départ 5, ainsi qu'à un circuit de chauffage individuel C 2 comportant une conduite d'arrivée 6, une conduite de départ 7, et au moins un radiateur 8 reliant les conduites d'arrivée 6 et de départ 7. Le circuit de chauffage primaire Cl peut aussi bien faire partie d'une chaufferie collective que d'une installation de chauffage individuelle Sa conduite d'arrivée 4 débouche horizontalement au voisinage de l'extrémité supérieure de la chemise 3 et comporte une vanne d'isolement 9 ainsi qu'une sonde de température 10 située en aval de la vanne 9 en considérant le sens de circulation de l'eau Quant à sa conduite de départ 5, elle débouche verticalement à la partie inférieure de la chemise 2 et comporte deux vannes d'isolement 11,12 situées respectivement en aval et en amont l'une par rapport à l'autre (en considérant le sens de circulation de l'eau), un compteur d'énergie 13 situé entre les vannes 11 et 12 et relié à la sonde de température 10, et un filtre 14 situé entre le compteur 13 et la vanne amont 12. Le circuit de chauffage individuel C 2 peut, selon son importance, assurer le chauffage d'un appartement ou d'une maison individuelle Sa conduite d'arrivée 6 débouche verticalement devant le fond du ballon 1, sensiblement à mi-distance du centre et de la périphérie de ce fond Quant à sa conduite de départ 7, elle débouche horizontalement au voisinage de l'extrémité supérieure de la chemise 3 et comporte une pompe de circulation 15 et une vanne trois voies 16 située en amont de la pompe 15 en considérant le sens de circulation de l'eau, cette vanne étant apte à relier la conduite de départ 7 avec une conduite de dérivation 17 branchée sur la conduite d'arrivée 6 et à permettre ainsi une modification du trajet de l'eau dans le circuit C 2 en fonction de la température ambiante. On notera par ailleurs que l'eau froide sanitaire pénètre dans le ballon 1, au niveau du fond de celui-ci, par l'intermédiaire d'une conduite verticale 18 débouchant devant un déflecteur 19, tandis que l'eau chaude sanitaire sort du ballon 1, au niveau de la partie supérieure de celui-ci, par l'intermédiaire d'une conduite verticale 20, laquelle sort de l'enveloppe 2, à proximité de la conduite 18, et peut être reliée à cette dernière par l'intermédiaire d'un mitigeur thermostatique 21. On précisera encore que le ballon 1 comporte un purgeur 22 à sa partie supérieure et que son fond, dont la partie centrale est laissée apparente par l'enveloppe 2, comporte une trappe de visite 23. En se référant maintenant à la figure 2, on remarquera que la conduite d'arrivée 4 du circuit de chauffage primaire Cl et la conduite de départ 7 du circuit de chauffage individuel C 2 débouchent tangentiellement et en sens inverse dans la chemise Comme l'eau contenue dans les circuits Cl et C 2 circule dans le sens des flèches représentées sur la figure 1, l'orientation particulière de ces conduites permet une mise en rotation de l'eau contenue dans la chemise 3, dans le sens indiqué par les flèches représentées sur la figure 2. Or, grâce à ce mouvement de rotation, un meilleur échange thermique peut s'effectuer entre l'eau contenue dans la chemise et l'eau contenue dans le ballon Le chauffage de l'eau sanitaire peut par conséquent être assuré dans de meilleures conditions. On remarquera également que la conduite d'arrivée 4 débouche en aval de la conduite de départ 7, en considérant le sens de rotation de l'eau dans la chemise Elle forme en fait avec la conduite 7, dans le sens de rotation de l'eau, un arc de cercle supérieur à 180 Or, en raison de la grandeur de cet arc, la mise en rotation de l'eau de la chemise est plus facile et le chauffage de l'eau sanitaire s'en trouve amélioré. Toujours sur la figure 2, on remarquera que les emplacements au niveau desquels les conduites d'arrivée 4 et de départ 7 débouchent dans la chemise 3 sont situés dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du ballon 1 et de l'enveloppe 2 Grâce à cette disposition, l'eau se dirigeant dans le circuit de chauffage individuel C 2 est à une température pratiquement identique à celle de l'eau en provenance du circuit de chauffage primaire Cl, ce qui permet un meilleur chauffage du local contenant le ou les radiateurs 8. Enfin, en revenant à la figure 1, on remarquera que l'eau de retour du circuit de chauffage individuel C 2 frappe le fond du ballon 1 qui la dévie sensiblement horizontalement et favorise ainsi son évacuation par la conduite de départ 5 du circuit de chauffage primaire Cl. Cette disposition évite que l'eau de retour du circuit C 2, qui est refroidie, se mélange avec l'eau située à la partie supérieure de la chemise 3, qui est nettement plus chaude qu'elle, et améliore encore les performances thermiques de l'installation conforme à l'invention. REVENDICATIONS 1 Installation pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire d'un local, du type comprenant un ballon d'eau chaude sanitaire ( 1) situé à l'intérieur d'une enveloppe ( 2) avec laquelle il délimite une chemise d'eau de chauffage ( 3), laquelle est reliée à un circuit de chauffage primaire (Cl) comportant une conduite d'arrivée ( 4) et une conduite de départ ( 5) ainsi qu'à un circuit de chauffage individuel (C 2) comportant une conduite de départ ( 6) et une conduite d'arrivée ( 7), caractérisée en ce que la conduite d'arrivée ( 4) du circuit de chauffage primaire (Cl) et la conduite de départ ( 7) du circuit de chauffage individuel (C 2)débouchent tangentiellement et en sens inverse dans la chemise ( 3), de façon à communiquer un mouvement de rotation à au moins une partie de l'eau de chauffage de la chemise. 2 Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la conduite d'arrivée ( 4) du circuit de chauffage primaire (Cl) débouche en aval de la conduite de départ ( 7) du circuit de chauffage individuel (C 2), en considérant le sens de rotation de l'eau de chauffage de la chemise ( 3). 3 Installation selon la revendication l ou 2, caractérisée en ce que les conduites d'arrivée ( 4) et de départ ( 7) des circuits de chauffage primaire (Cl) et individuel (C 2) débouchent dans l'enveloppe ( 3), en des emplacements situés dans un même plan s'étendant perpendiculairement à la paroi de cette dernière. 4 Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le ballon ( 1) et l'enveloppe ( 2) sont disposés verticalement, caractérisée en ce que la conduite d'arrivée ( 4) du circuit de chauffage primaire (Cl) et la conduite de départ ( 7) du circuit de chauffage individuel (C 2) débouchent au voisinage de l'extrémité supérieure de la chemise ( 3). 5 Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la conduite d'arrivée ( 6) du circuit de chauffage individuel (C 2) et la conduite de départ ( 5) du circuit de chauffage primaire (Cl) débouchent au voisinage de l'extrémité inférieure de la chemise ( 3). 6 Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la conduite d'arrivée ( 6) du circuit de chauffage individuel (C 2) débouche devant le fond du ballon ( 1), sensiblement à mi-distance du centre et de la périphérie de ce fond.