Brevet FR2770628A1 — publié le 19990507

MODULE D'ALIMENTATION EN FONCTIONNEMENT FROID L'ETE D'UNE INSTALLATION DE CHAUFFAGE CENTRAL AVEC PLANCHER CHAUFFANT ET/OU RADIATEURS La présente invention a trait aux installations de chauffage central avec plancher chauffant et/ou radiateurs, notamment ventilo-convecteurs et vise plus particulièrement à permettre une alimentation en fonctionnement froid l'été de ce type d'installation. A cet effet, I'invention a pour objet un module d'alimentation en fonctionnement froid l'été d'une installation de chauffage central avec plancher chauffant et/ou radiateurs, notamment ventilo-convecteurs, caractérisé en ce qu'il comprend une bouteille de mélange reliée à un groupe générateur d'eau glacée par l'intermédiaire d'une vanne thermostatique asservie, ladite bouteille étant interposée dans la canalisation d'entrée du plancher chauffant et/ou des radiateurs, le montage de la bouteille étant effectué de façon à assurer à chaque circuit, en période d'été, la chaudière étant hors service, la température d'eau de refroidissement appropriée. Avantageusement, ladite bouteille de mélange est raccordée de façon à permettre audit groupe d'eau glacée d'alimenter l'été ledit plancher avec une eau à une température de llordre de 18 à 20 OC, cependant que dans le cas des radiateurs, notamment ventilo-convecteurs, ladite bouteille est raccordée de façon à permettre une alimentation en eau à plus basse température, par exemple entre 7 et 120C environ. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de mise en oeuvre du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 représente une installation de chauffage central à plancher chauffant et radiateurs, équipée d'un module selon l'invention pour le refroidissement, l'été, du plancher - Figure 2 représente l'installation de la figure 1 équipée d'un module pour le refroidissement du circuit radiateurs, et - Figure 3 illustre une variante de réalisation permettant l'alimentation en froid l'été simultanément d'un plancher chauffant et de radiateurs. Sur la figure 1, on a représenté en 1 une chaudière de chauffage central, avec ou non production d'eau chaude sanitaire, et alimentant en parallèle un plancher chauffant 2 et un circuit de radiateurs, par exemple un réseau ventiloconvecteur 3, par l'intermédiaire d'une bouteille multifonctions 4 dont le principe est bien connu. Une telle bouteille est en effet susceptible de remplir diverses fonctions telles que découplage de circuits chauffants, volumetampon, homogénéisation ou mélange, bipasse, dégazage, décantation. A cet effet, la bouteille 4 est munie d'une arrivée chaudière 5, d'un retour chaudière 6, d'un départ plancher chauffant 7, d'un retour plancher chauffant 8, d'un départ réseau ventilo-convecteur 9, d'une prise de dégazage 10 et d'une prise de décantation 11. Le module de l'invention comprend une bouteille de mélange 12 interposée dans la canalisation reliant la bouteille multi-fonctions 4 et l'entrée du plancher chauffant 2. La bouteille de mélange 12 comporte au voisinage de ses extrémités deux autres piquages A et B raccordables à un groupe 13 générateur d'eau glacée, par l'intermédiaire d'un circuit bipasse thermostatique 14 et d'un circulateur 15. le retour du plancher 2 vers la bouteille multifonctions 4 se fait par une canalisation comportant une vanne 16 de réglage de débit et une électrovanne 17 commandée par un relais R relié également à un circulateur i 8 raccordé à un piquage supplémentaire de la bouteille 12, au voisinage de son extrémité amont, ou directement à l'entrée de la bouteille 12. Le circulateur 18 est chargé, lorsqu'il est en service, c'est-à-dire lorsque, I'été, on veut rafraîchir le plancher 2, de bipasser la sortie du plancher 2 directement sur la bouteille 12. Le relais R est également connecté au groupe froid 13. En été, alors que la chaudière 1 n'est pas en service, la bouteille 12 fait office de bouteille de mélange et permet, à partir d'une eau fournie par le groupe 13 à une température par exemple de i20C, et de l'eau de retour du plancher (provenant du circulateur 18) à une température de 200C, d'alimenter le plancher 2 avec une eau dont la température est de l'ordre de 180C, ce qui correspond aux consignes de température l'été, selon le climat extérieur, pour un plancher chauffant fonctionnant en rafraîchissement, ces valeurs évitant les risques de condensation du plancher. Grâce à la bouteille 12, I'adjonction du groupe 13 à forte perte de charge interne ne fait pas chuter le débit de circulation d'eau du plancher rafraîchissant, maintenant ainsi sur ce dernier un écart de température faible entre son départ et son retour, donc une bonne homogénéisation de température favorable à des cycles de fonctionnement du groupe froid plus longs qu'en alimentation directe avec montage en série du groupe froid sur le réseau. Ce fonctionnement en cycles longs Marche/Arrêt du groupe froid augmente l'efficacité d'échange thermique du plancher 2 et la durée de vie du groupe 13. Le circuit bipasse à vanne thermostatique 14 opère comme un mitigeur thermostatique. II permet, lors du démarrage du groupe froid 13 après arrêt prolongé lorsque les températures du plancher 2 sont élevées et donc en conséquence également la température d'admission au groupe 13, de fonctionner en circuit fermé, comme illustré par les flèches F, à la mise en marche du groupe et d'abaisser très rapidement la température d'admission au groupe. Ensuite, à mesure que le groupe 13 produit de l'énergie frigorifique, la vanne 14 va s'ouvrir progressivement en cédant une partie de l'énergie au réseau froid, la partie restante étant mélangée au niveau du mitigeur avec l'eau de retour plancher pour maintenir une température basse à l'admission du groupe 13. Lorsque la température du retour plancher aura atteint la température de consigne du mitigeur, la vanne sera complètement ouverte, le bipasse fermé et toute l'énergie frigorifique sera fournie au réseau froid. Cette disposition par bipasse et vanne thermostatique associés évite les mises en sécurité intempestives du groupe froid pouvant survenir à la mise en route de l'installation, après arrêt prolongé, ou en cas de fausse manoeuvre (passage d'un fonctionnement chaud en fonctionnement froid) lorsque les températures d'eau de retour au groupe sont trop élevées. Ce dispositif assure l'auto-protection du groupe froid 13 et augmente la durée de vie du dispositif en maintenant un fonctionnement permanent du groupe sur la plage de fonctionnement optimale de température pour laquelle il a été conçu. Le dispositif 14 peut bien entendu être réalisé par tout dispositif à vannes trois voies ou deux voies motorisées et asservies à une commande d'ouverture électronique ou électrique. La figure 2 illustre le montage du module 12 à 15 dans le cas où c'est le réseau ventilo-convecteur 3 qui doit être refroidi l'été. A cet effet, la bouteille 12 est interposée dans la canalisation reliant la sortie 9 de la bouteille multifonctions 4 à l'entrée du réseau 3. Dans cette application, cette bouteille 12 est dimensionnée de telle sorte que la quantité circulante d'eau glacée ne provoque pas de condensation tant sur sa face externe que sur la face externe de l'isolation entourant ladite bouteille. Le retour du réseau 3 peut être renvoyé sur la bouteille 1 2 par un circulateur 18', homologue du circulateur 18 de la figure 1, associé à une électrovanne 17', tous les deux commandés par le relais R. Le montage du module 12 à 15 est similaire à celui de la figure 1 excepté l'interversion du montage du groupe 13 sur les piquages A et B de la bouteille i 2. La sortie froide du groupe 13 arrive au niveau de l'extrémité aval de la bouteille 12 en sorte que c'est pratiquement de l'eau à la température de sortie du groupe 1 3 qui est envoyée dans le réseau 3. Les consignes de température pour les réseaux ventilo-convecteurs sont nettement plus faibles que celles des planchers chauffants, et de l'ordre de 70C. Le montage de la figure 2 permet l'alimentation du réseau 3 à cette température, ce qui minimise les surfaces d'échange, tout risque de condensation étant écarté dans ce cas. La plage de température de l'eau envoyée dans le réseau 3 est de l'ordre de 7 à 120C. Le montage de la figure 2 comporte avantageusement le même dispositif 1 4 de bipasse piloté par mitigeur assurant l'auto-protection du groupe froid 13 au démarrage. Sur la figure 3, on a représenté une variante de mise en oeuvre dans laquelle le plancher 2 et le réseau ventilo-convecteur 3 sont simultanément alimentés, I'été, en eau de rafraîchissement. Sur la figure 3, on a représenté la chaudière 1 reliée au plancher 2 et au réseau 3 par l'intermédiaire d'une bouteille multifonctions 4' du même type que sur les figures 1 et 2. Les divers trajets de circulation d'eau à l'intérieur de la bouteille 4' sont illustrés par des flèches. Le module d'alimentation en fonctionnement froid des systèmes 2 et 3 comporte, dans cette variante, également une bouteille de mélange mais qui est constituée en pratique par la fonction mélange de la bouteille multifonctions 4'. A cet effet, le groupe froid 1 3 et son bipasse thermostatique 14 est, par l'intermédiaire de deux piquages supplémentaires A et B ménagés sur la bouteille 4', relié en deux zones respectivement 19 et 20, à l'intérieur de la bouteille, au voisinage de la sortie 9 et de la partie supérieure de la bouteille à l'opposé de l'entrée 5. Ainsi, I'eau froide entrant par A dans la bouteille 4', d'une part, peut aller quasi directement vers la sortie 9 et donc le réseau 3, à une température de l'ordre de 7 à 120C et, d'autre part, peut se mélanger au flux 21 circulant entre 5 et 7 et alimentant le plancher 2, à une température ainsi adoucie aux alentours de 180C. On respecte ainsi les conditions de température de refroidissement des systèmes 2 et 3 respectivement. REVENDICATIONS 1. Module d'alimentation en fonctionnement froid l'été d'une installation de chauffage central avec plancher chauffant et/ou radiateurs, notamment ventilo-convecteurs, caractérisé en ce qu'il comprend une bouteille de mélange t12) reliée à un groupe générateur d'eau glacée (13) par l'intermédiaire d'une vanne thermostatique asservie (14), ladite bouteille étant insérée entre la chaudière de l'installation (1) et le plancher chauffant (2) et/ou les radiateurs (3), le montage de la bouteille étant effectué de façon à assurer à chaque circuit, en période d'été, la chaudière étant hors service, la température d'eau de refroidissement appropriée. 2. Module suivant la revendication 1, plus particulièrement destiné à une installation à plancher chauffant (2), caractérisé en ce que la bouteille (12) est montée de façon à opérer le mélange entre l'eau glacée du groupe (13) et l'eau de retour du plancher (2) en sorte d'alimenter ce dernier avec une eau dont la température est de l'ordre de 18 à 200C. 3. Module suivant la revendication 1, plus particulièrement destiné à une installation à radiateurs (3), caractérisé en ce que la bouteille (12) est montée en sorte que sa sortie reliée à l'entrée desdits radiateurs (3) est à proximité de l'arrivée d'eau glacée (B) dans ladite bouteille (12). 4. Module suivant la revendication 1, plus particulièrement destiné à une installation de chauffage comportant une bouteille multifonctions (4'), caractérisé en ce que la fonction de ladite bouteille de mélange est assurée par la bouteille multifonctions (4') en sorte d'alimenter en eau froide le plancher (2) et les radiateurs (3) à des températures différentes appropriées. 5. Module suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'entrée de la bouteille de mélange (12) est reliée à la sortie plancher (7) d'une bouteille multifonctions (4). 6. Module suivant la revendications 3, caractérisé en ce que l'entrée de la bouteille de mélange (12) est reliée à la sortie radiateurs (9) d'une bouteille multifonctions (4).