Brevet FR2811744A1 — publié le 20020118

La présente invention propose une conception de générateur élec- trique à accumulation destiné à stocker un maximum d'énergie pendant les périodes creuses et à la restituer de façon progressive et programmée pendant les heures de pointe. -o - Pour ce faire, le générateur de chaleur, objet de l'invention, comprend une enceinte hermétique (1) en métal, remplie d'un corps calo- porteur (2) soit sous forme d'agrégats, soit en masse compacte, choisi pour ses qualités de capacité thermique massique et de résistance aux hautes températures (500 C par exemple) o*, - Des résistances (3) sont noyées dans la masse du corps calo- porteur (2) et permettent de le porter à la température désirée. 4o - Le volume de ce corps est fonction de la quantité de chaleur à stocker. 4o - Une deuxième enceinte hermétique (4) entoure la première en laissant entre les enceintes (1) et (4) un espace vide d'air (5) +o - Des entretoises isolantes (6) permettent de maintenir l'en- ceinte (1) en place à l'intérieur de l'enceinte (4) et contribuent à la résis- tance à la pression de l'ensemble vide d'air. - Les surfaces des parois situées à l'intérieur de l'espace vide d'air (5) sont traitées pour réduire la transmission de chaleur par rayonne- ment entre l'enceinte (1) et l'enceinte (4). * - Dans le cas d'une enceinte (1) remplie d'un matériau granu- leux, des pièces métalliques (7) permettent de relier thermiquement la pa- roi de l'enceinte (1) et l'intérieur de la masse granuleuse. Sur la paroi extérieure de l'enceinte (1) sont fixés un ou plusieurs éléments métalliques conducteurs de la chaleur tels que (8).Sur la paroi intérieure de l'enceinte sont fixés d'autres éléments métalliques similaires (9) situés à proximité des éléments (8). 4; - Une ou plusieurs pièces mobiles (10) permettent de réunir chaque paire d'éléments (8) et (9) pour constituer des ponts thermiques. o; - Les éléments (8) (9) et (10) constituant les ponts thermiques auront les dimensions, formes et surfaces de contact appropriées à la quan- tité de chaleur à transmettre. Ils pourront, par exemple, avoir des sections ondulées (Fig. 2) en chevron (Fig. 3) ou striées (Fig. 4) pour augmenter leur surface de contact. 2 2811744 2 - Un ou plusieurs dispositifs de commande situés à l'extérieur de l'enceinte (4) permettent d'actionner les pièces mobiles (10) pour établir ou interrompre la jonction des ponts thermiques. noyaux plongeurs (12) reliés aux pièces mobiles (10) par une tige de com- mande (13) dont elles sont solidaires, soit fixes, soit légèrement mobiles par rapport à la tige (13) pour permettre leur application correcte sur les faces des éléments (8) et (9). o; - L'ensemble décrit ci-dessus est enfermé dans une autre en- ceinte hermétique (14) agencée pour constituer un deuxième étage de transfert de chaleur. *o- Cette enceinte est remplie d'air parfaitement sec ou d'un fluide caloporteur adapté. 4. - Une cloison interne sépare cette enceinte en deux parties. La cloison (15) est ouverte à sa partie supérieure et fermée à sa partie inférieure par un ou plusieurs clapets mobiles (16). La cloi- son (15) est reliée à la paroi de l'enceinte (4) par un ensemble de gril- les (17). La paroi de l'enceinte (14) comporte des ailettes (18) Dans l'espace compris entre la cloison (15) et l'enceinte (14) est situé un échangeur thermique (19) relié au circuit d'utilisation. Fonctionnement Les résistances électriques (3) chauffent le corps caloporteur (2) pour l'amener à la température désirée; Un système thermostatique (non décrit) permettra de contrôler cette opération. La chaleur est transmise par conductibilité, soit directement, soit par l'intermédiaire des pièces (7) à la paroi de l'enceinte (1) puis aux élé- ments métalliques (8). Une faible partie de la chaleur produite, sera transmise à l'enceinte (4) par l'intermédiaire des entretoise isolantes (6). Lorsque les électroaimants sont hors tension, les pièces mobiles (1 O) sont au repos sur leur butée. Les ponts thermiques constitués par les pièces (8) (9) et (10) sont interrompus. Quand nécessaire, une commande thermostatique (non décrite) met le ou les électroaimants (11) sous tension. Celui-ci attire le noyau plon- geur (12) relié par la tige (13) à la pièce (10) qui vient se plaquer contre les pièces (8) et (9) établissant ainsi autant de ponts thermiques entre les en- ceintes (1) et (4) qu'il y a d'électroaimants activés. La quantité de chaleur 3 2811744 transmise à l'enceinte (4) sera donc fonction du nombre de ponts thermi- ques établis, et de leur durée, ce qui sera très facile à gérer avec les pro- grammateurs de chauffage connus. Le fluide caloporteur contenu dans l'enceinte (14) s'échauffe au contact de la paroi de l'enceinte (4), des ailettes (18) et de la grille (17) qui servent de diffuseurs de chaleur. Les clapets (16) sont normalement fer- més par leur propre poids. Le fluide caloporteur suit le trajet de la flèche (20), se refroidi au contact de l'échangeur thermique (19) et revient de l'autre coté de la cloison (15) en entrouvrant les clapets (16) , établissant un véritable courant de convection. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif de transfert et de régulation de l'énergie calorifique produite, plus particulièrement, par un générateur à accumulation dont l'élément accumulateur de chaleur est isolé de l'extérieur par une enceinte vide d'air, caractérisé par le fait que l'élément accumulateur (1) comporte des éléments métalliques (8) pouvant être reliés à d'autre éléments métalli- ques (9) fixés à l'intérieur de la paroi de l'enceinte extérieure (4) par des piè- ces mobiles (10) pour réaliser des ponts thermiques entre les enceintes (1) et (4) 2 ) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les pièces mobi- les (10) sont reliées, chacune ou par groupe à une tige de commande (13) solidaire d'une masse magnétique (12) commandée de l'extérieur de l'en- ceinte (4) par des électroaimants (1 1) 3 Dispositif selon (1) dans lequel les pièces constituant les ponts thermiques ont des profils ondulés (Fig. 2) en chevron (Fig. 3) ou striés (Fig. 4) pour augmenter leur surface de contact. 4 ) Générateur de chaleur à accumulation, équipé de dispositifs se- lon l'une des revendications 1 à 3.