Brevet FR2828270A1 — publié le 20030207

CHAUDIÈRE ÉLECTRIQUE DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des chaudières électriques et concerne plus particulièrement les adaptations permettant de réaliser le chauffage central d'une habitation selon plusieurs zones de chauffage. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR La demanderesse a constaté que les chaudières électriques existantes gérant le chauffage de deux zones différentes comme par exemple, une zone de chauffage par radiateurs et une zone de chauffage par plancher chauffant présentent plusieurs inconvénients. En effet, l'installation d'une chaudière assurant l'alimentation de deux installations de chauffage est particulièrement complexe et requiert des aménagements particuliers. De même, le module de chauffage est souvent commun et c'est le fluide caloporteur qui est distribué ou non vers les circuits d'alimentation des deux installations. Ainsi, alors que les deux installations de chauffage nécessitent des températures différentes, c'est un moyen de distribution d'un liquide toujours à la même température qui gère la différence de température. En conséquence, l'ensemble des moyens de réchauffement de l'eau sont mis en oeuvre inutilement lorsque l'une ou l'autre des installations le requiert. Le moyen de distribution est souvent constitué par une vanne trois voies associée à une bouteille de mélange qui, en étant en contact avec les deux installations et la sortie de la chaudière, distribue selon les températures détectées le liquide caloporteur. De plus, étant donné que le système de chauffage par plancher fonctionne avec l'inertie thermique des matériaux traversés par l'installation et que les radiateurs fonctionnent avec la radiation, il est rare que les deux installations requièrent une mise en marche de la chaudière simultanément. Bien entendu, des dispositifs de gestion plus perfectionnés existent mais ont pour désavantages d'être non seulement particulièrement onéreux mais également complexes à mettre en oeuvre. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à créer une chaudière électrique susceptible d'assurer, dans les meilleures conditions de coût et d'installation, le chauffage central de deux zones de chauffage comme par exemple une zone radiateurs et une zone plancher chauffant. Ces recherches ont abouti à une solution particulièrement simple permettant d'obvier aux inconvénients précités en intégrant dès sa conception une structure adaptée à un chauffage central à au moins deux zones. Selon la caractéristique principale de l'invention, la chaudière électrique de l'invention est remarquable en ce qu'elle comprend au moins deux corps de chauffe lié chacun à une installation de chauffage différente dans lesquelles circule indépendamment le fluide chauffé. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet, à partir d'un appareil unique, de gérer indépendamment à partir de chaque corps de chauffe la température de chaque zone de chauffage. Ainsi, lorsqu'une des zones requiert l'alimentation, seul le corps de chauffe y associée fonctionne. Dans le cadre d'une application liée à une zone de chauffage par radiateurs et une zone de chauffage par plancher, il ne s'agit pas d'une simple multiplication par deux des corps de chauffe mais la juxtaposition de deux corps de chauffe comprenant des moyens de chauffage en nombre et en puissance adaptés à l'application à laquelle ils sont dédiés. L'utilisation de deux corps de chauffe électriques différents pour deux installations de chauffage différentes évite les installations additionnelles que proposait l'art antérieur et permet une meilleure gestion de l'énergie et de la température. Ainsi, la chaudière de l'invention évite le montage externe d'organes hydrauliques telles que la bouteille de mélange, la vanne à trois voies régulées et autres installations hydrauliques prêtes à monter. L'utilisation de l'énergie électrique permet également une modulation de la puissance affectée à chaque zone ainsi qu'une possibilité de fonctionnement à puissance plafonnée en donnant la priorité à la zone radiateurs, plus réactive que la zone plancher qui sera chauffée pendant les intermittences de la zone radiateurs. Bien entendu, la mise en oeuvre de l'invention n'a pas simplement consisté en la juxtaposition de deux corps de chauffe mais a requis des choix technologiques particulièrement judicieux pour permettre et exploiter cette juxtaposition. En effet, les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et d'autres caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une chaudière électrique conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure unique est une vue schématique en perspective d'un mode de réalisation d'une chaudière conforme à l'invention dont les corps de chauffe ont été exagérément écartés de façon à ne pas nuire à sa compréhension. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Telle qu'illustrée sur le dessin de la figure unique, la chaudière électrique référencée C dans son ensemble, comprend deux corps de chauffe 100 et 200, ici tubulaires, lié chacun à une installation de chauffage différente non représentée dans lesquelles circule indépendamment le fluide chauffé. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention illustrée sur le dessin, les deux corps de chauffe 100 et 200 adoptent la forme d'un U inversé, et sont disposés dans dans deux plans verticaux parallèles. Chaque branche des corps de chauffe 100 et 200 est reliée à un circuit hydraulique d'alimentation en fluide de la zone radiateurs référencée R pour le corps de chauffe 100 et de la zone plancher référencée P pour le corps de chauffe 200. Comme illustré, chaque corps de chauffe 100 et 200 comporte des éléments chauffants de type thermoplongeurs alimentés par un boîtier de commande 110 et 210 séparé. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la partie haute des corps de chauffe en U inversé communique au moyen d'un conduit 300 dont le diamètre est inférieur au diamètre des tubes des corps de chauffe en U inversé 200 et 100. Aussi, dans le cadre du mode de réalisation illustré, ce sont les parties centrales des U qui communiquent par l'intermédiaire dudit conduit 300. Ce conduit de communication entre les deux corps de chauffe a pour fonction de mettre en commun plusieurs éléments d'une chaudière électrique standard. En effet, le conduit 300 faisant communiquer les deux corps de chauffe 100 et 200 débouche sur une autre conduite 310 reliant les deux corps de chauffe à un module hydraulique commun. La différence des diamètres tout en permettant la communication la limite au strict nécessaire. Aussi, il n'y a pas d'échanges thermiques notables entre les deux corps de chauffe. Selon le mode de réalisation non limitatif illustré, ledit module hydraulique comprend un vase d'expansion 400, une soupape 500, un purgeur d'air automatique 600 et un pressostat 700. Ainsi, la chaudière C de l'invention ne consiste pas seulement en la juxtaposition de deux corps de chauffe mais également dans la mise en commun de plusieurs éléments constituant le module hydraulique. Cette mise en commun des éléments hydrauliques et la géométrie particulière des corps de chauffe a pour avantage de permettre d'envisager une chaudière particulièrement compacte et susceptible d'être fixée au mur. Afin que les corps de chauffe puissent fonctionner séparément l'un de l'autre, chaque corps de chauffe 100 et 200 possède comme décrit plus haut son propre boîtier de commande électrique 110 et 210 et est équipé d'un module circulateur 120 et 220 au niveau de l'extrémité d'une de ces branches. La mise en marche des thermoplongeurs fait l'objet d'une commande séparée. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la chaudière C comprend un organe de coupure général non illustré, constitué par un contacteur de puissance non illustré qui met la chaudière hors tension dès que l'un ou l'autre des thermostats de sécurité signale une surchauffe. Les thermostats de sécurité ont pour avantage de nécessiter un réarmement manuel par un professionnel qui pourra vérifier la cause de la surchauffe. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, chaque corps de chauffe 100 et 200 est équipé d'organes de régulation et de sécurité adaptés à la zone concernée, à savoir : - un dispositif de détection allant de 0 à 90 degrés Celcius pour la zone radiateurs (aquastat 0/900 associé à un thermique de sécurité à 95 0 à réarmement manuel), un dispositif de détection allant de 0 à 40 degrés Celcius pour la zone plancher (aquastat 0/400 associé à un thermique de sécurité 560 à réarmement manuel). Chaque circulateur 110 et 120 est asservi au thermique de sécurité correspondant. La régulation de l'ensemble peut être avantageusement assurée par deux thermostats d'ambiance dont un obligatoirement électronique pour la zone plancher ou par une régulation électronique double pente en fonction de la température extérieure (une seule sonde extérieure, deux sondes d'eau). Ainsi, chaque circuit peut être régulé séparément. Ainsi, la demanderesse a imaginé un fonctionnement économique de sa chaudière qui permet de limiter la puissance globale appelée en différant la chauffe de la partie plancher chauffant jusqu'à l'arrêt de la chauffe de la zone radiateur qui reste prioritaire. Bien entendu, ce type de procédé ne pourrait être envisagé efficacement avec une installation différente de celle proposée par l'invention. Il est également prévu que le fonctionnement de la chaudière de l'invention fasse l'objet d'une programmation et puisse assurer la fonction de délestage. Selon un mode de réalisation préférée, les différents éléments illustrés se trouvent réunis dans une version murale compacte tout incorporé. On comprend que la chaudière électrique, qui vient d'être ci-dessus décrite et représentée, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple cidessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention telle que définie dans les revendications. Ainsi par exemple, la chaudière de l'invention pourra intégrer une platine électronique assurant les fonctions des organes électromécaniques. De même, bien que les corps de chauffe adoptent une forme tubulaire en "D" inversé, ces derniers pourront adopter une forme différente sans pour autant sortir de l'invention. REVENDICATIONS 1. Chaudière électrique (C), CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QU'elle comprend au moins deux corps de chauffe (100 et 200) lié chacun à une installation de chauffage différente (R et P) dans lesquelles circule indépendamment le fluide chauffé. 2. Chaudière (C) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE les corps de chauffe (100 et 200) sont tubulaires. 3. Chaudière (C) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE les corps de chauffe (100 et 200) adoptent la forme d'un U inversé. 4. Chaudière (C) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE les corps de chauffe (100 et 200) communique au moyen d'un conduit (300) dont la section adopte des dimensions inférieures à la section des corps de chauffe (100 et 200). 5. Chaudière (C) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE le conduit (300) faisant communiquer les deux corps de chauffe (100 et 200) débouche sur une autre conduite (310) reliant les deux corps de chauffe (100 et 200) à un module hydraulique commun. 6. Chaudière (C) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE le susdit conduit (300) relie la partie haute des corps de chauffe (100 et 200). 7. Chaudière (C) selon la revendication 5, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE ledit module hydraulique comprend un vase d'expansion (400), une soupape (500), un purgeur d'air automatique (600) et un pressostat (700). 8. Chaudière (C) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE chaque corps de chauffe (100 et 200) est équipé d'un module circulateur (120 et 220). 9. Chaudière (C) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QU'elle comprend un organe de coupure général constitué par un contacteur de puissance. 10. Chaudière (C) selon la revendication 1 du type de celle mise en oeuvre pour l'alimentation d'une zone radiateurs (R) et d'une zone plancher (P), CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE chaque corps de chauffe (100 et 200) est équipé d'organes de régulation et de sécurité adaptés à la zone concernée, à savoir : un dispositif de détection allant de 0 à 90 degrés Celcius pour la zone radiateurs, un dispositif de détection allant de 0 à 40 degrés Celcius pour la zone plancher.