Brevet FR2881213A1 — publié le 20060728

La présente invention concerne un dispositif de chauffe eau solaire fonctionnant avec un ballon classique raccordé à un circuit traditionnel et dont le circuit de circulation est rempli avec de l'eau sans ajout de pression. Traditionnellement, pour les chauffes eau solaires utilisant de l'eau à la place d'un liquide antigel, le problème est que lorsque la température extérieure est trop basse, l'eau gèle à l'intérieur du circuit et abîme le matériel (capteurs, circulateur...). Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet 10 inconvénient. Il comporte en effet selon une première caractéristique une centrale de régulation reliée par une première sonde aux capteurs (au niveau de la sortie), et au ballon par une deuxième sonde. Cette centrale commande de façon automatique un système comprenant un circulateur et 4 électrovannes (2 de vidange, et 2 de circulation) de telle 15 sorte que: -Lorsque la température des capteurs est supérieure à 37 C et que l'eau située dans les capteurs est plus chaude d'au moins 6 C à celle située dans le ballon, la centrale de régulation donne l'ordre au circulateur de fonctionner et aux deux électrovannes de circulation de s'ouvrir afin que l'eau chauffée par les capteurs redescende dans le ballon. - Lorsque toute l'eau chauffée par les capteurs à été transférée dans le ballon, la centrale de régulation donne l'ordre au circulateur de s'arrêter et aux électrovannes de se fermer. - Lorsque la température extérieure est inférieure à 4 C, la centrale de régulation donne l'ordre aux électrovannes de vidange de s'ouvrir, permettant ainsi le vidage complet du circuit solaire et évitant le gel de l'eau à l'intérieur du circuit. En cas de panne de courant, un onduleur placé dans la centrale de régulation permettra à cette dernière de donner l'ordre aux électrovannes de vidange de s'ouvrir pour vider entièrement le circuit solaire afin que l'eau ne gèle pas pendant la panne de courant si la température extérieure passe en dessous de 4 C. Selon une deuxième caractéristique, un mélangeur thermostatique permet de maintenir une température d'eau chaude en sortie sanitaire toujours constante. Selon une troisième caractéristique, et pour des raisons de confort de montage, de nombreux raccords utilisés sont des raccords spécifiques fabriqués selon le système Raccora0 (Brevet n 0500346) permettant l'étanchéité de la pièce. Toutefois l'invention fonctionne aussi avec des pièces standards à condition d'utiliser des mamelons pour unir les pièces entre elles. Selon une quatrième caractéristique, le circuit solaire se raccorde directement sur le circuit d'eau traditionnel. Selon une cinquième caractéristique, l'installation de l'invention permet 5 d'utiliser un ballon traditionnel plutôt que d'installer un ballon spécial énergie solaire. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente le dispositif de l'invention au niveau des capteurs solaires. La figure 2 représente le dispositif de l'invention au niveau du raccordement du circuit solaire sur le circuit traditionnel. le dispositif En référence à la figure 1, l'arrivée d'eau froide (25) dans le circuit solaire se fait par le bas du capteur (A). Pour des raisons d'esthétisme, on fera le raccordement entre le circuit (25) et le panneau (A) par un coude (8). Un bouchon (7a) est placé sur l'entrée haute du capteur (A) recevant le circuit (25) afin d'empêcher toute fuite de liquide. Les capteurs (A) sont reliés par des raccords (5a et 5b) aux deux entrées des capteurs (A). Sur le dernier capteur (A) on raccordera un té (4a) spécifique Raccora0 (Brevet n 0500346). É Ce té (4a) sera raccordé à un autre té (4b) sur lequel se fixera sur la partie droite une sonde (2a) reliée à la centrale de régulation (3) ; et sur le haut un purgeur automatique (1). É Le premier té (4a) se raccorde au circuit (26) transportant l'eau chauffée par les capteurs (A). Enfin, un deuxième bouchon (7b) se fixera sur la sortie basse du dernier capteur (A) afin d'empêcher toute fuite de liquide. En référence à la figure 2, le circuit (26) d'eau chauffée par les capteurs se raccorde à un tuyau (33a) par un système d'écrou 40 prisonnier (11a). Ce tuyau (33a) se raccorde à un té (14a). L'extrémité haute du té (14a) se raccorde à un morceau de tuyau (33b), lequel est relié à un raccord femelle (31a) raccordé à une électrovanne (16a) permettant la circulation du liquide. Cette électrovanne (16a) est reliée à un autre raccord femelle (31b), lui- 15 20 La figure 3 représente raccordement du ballon. La figure 4 représente le traditionnel fonctionne. La figure 5 représente le solaire fonctionne. La figure 6 représente la régulation et les autres appareils. sens de circulation de l'eau lorsque le circuit sens de circulation de l'eau lorsque le circuit connexion électrique entre la centrale de du l'invention de au niveau même relié à un tuyau (33c) raccordé à un té (14b). La partie haute de ce té (14b) se raccorde à un tuyau (33d) qui se raccorde par un système d'écrou prisonnier (llb) au circuit de sortie d'eau chaude (27) dans une installation traditionnelle. Ce circuit (27) servira de circuit d'entrée dans le ballon pour l'eau chauffée par les capteurs lorsque le système solaire est en marche (figures 4 et 5). La partie centrale du té (14b) se raccorde à la partie droite d'un mélangeur thermostatique (13) par un morceau de tuyau (33e). Le mélangeur thermostatique (13) permet d'avoir une température de sortie d'eau chaude sanitaire constante. L'extrémité basse du té (14a) se branche à un tuyau (33f) raccordé à un raccord femelle (31c), relié à une électrovanne (21a) servant à la vidange. Cette électrovanne (21a) est reliée à un raccord femelle (31d) raccordé à un morceau de tuyau (33g) relié à un té (14c). La partie basse de ce té (14c) est reliée à un tuyau (28) par un écrou prisonnier (llc) pour permettre l'écoulement de l'eau lors de la vidange. La partie centrale du té (14c) est reliée à un tuyau (33h) qui se raccorde au groupe de sécurité (20) qui sert à éviter la surpression du ballon en faisant s'écouler l'eau par la vidange (28) lorsque la pression est trop haute. Le groupe de sécurité (20) est relié sur sa partie basse à une vanne d'équilibrage (30) servant à réguler la pression dans le circuit. Cette vanne d'équilibrage (30) est reliée à un raccord femelle (31e) branché sur le circuit d'entrée d'eau froide (22) du circuit traditionnel. La partie haute du groupe de sécurité (20) est raccordée à un croisillon (17) par un système d'écrou prisonnier (34). É La partie gauche du croisillon (17) se raccorde à un tuyau (33i) qui va ensuite se raccorder grâce à un écrou prisonnier (lld) au circuit (29) d'entrée de l'eau froide dans le ballon dans un fonctionnement traditionnel. Ce circuit (29) servira de circuit de sortie de l'eau chaude sanitaire lorsque le système solaire est en marche (figures 4 et 5) . É La partie droite du croisillon (17) se relie à un tuyau (33j) qui est branché sur l'entrée gauche du mélangeur thermostatique (13). La partie basse du mélangeur thermostatique (13) se relie à un tuyau (33k) qui va se raccorder à la sortie d'eau chaude sanitaire (23) par un système de double écrou prisonnier (9). É La partie haute du croisillon (17) est reliée grâce à un système d'écrou prisonnier (34) au circulateur (15). Le circulateur (15) est raccordé à un coude à écrou prisonnier (12a) branché sur un tuyau (331). Ce tuyau (331) se raccorde ensuite à un raccord femelle (31f), lui-même raccordé à une électrovanne de circulation (16b). Cette électrovanne de circulation (16b) est reliée sur sa partie basse à un raccord femelle (31g) raccordé à un tuyau (33m) branché sur la partie haute d'un té (4e). É La partie centrale de ce té (4e) se raccorde à un autre té (4c). La partie haute de ce té (4c) est reliée à un tuyau (33n) se raccordant au circuit (25) d'entrée d'eau froide dans les capteurs au moyen d'un système d'écrou prisonnier (11e). La partie droite du té (4c) se raccorde à une soupape de sécurité (19) permettant d'éviter la surpression du circuit solaire. É La partie basse du té (4e) se raccorde à un tuyau (33o) qui se branche sur un raccord femelle (31g) relié à une électrovanne de vidange (21b). L'électrovanne de vidange (21b) se raccorde à un coude à écrou prisonnier (12b) qui est relié à un tuyau (33p). Ce tuyau (33p) est raccordé à un té (14d) par sa partie centrale. La partie haute de ce té (14d) est reliée à un tuyau (33q) qui est raccordé à un raccord mâle (32) qui se branche sur la soupape de sécurité (19). La partie basse de ce té (14d) est connectée à un tuyau (33r) qui va se raccorder au circuit de vidange (28) par un système d'écrou prisonnier (11f). En référence à la figure 3, le ballon (24) se raccorde par le bas à un té (4d) type Raccorao (Brevet n 0500346) qui se branche sur le circuit (29) d'entrée d'eau froide du circuit traditionnel. Sur la partie gauche du té (4d) se raccorde une sonde (2b) reliée à la centrale de régulation (3) permettant de connaître la température de l'eau dans le ballon. Le sortie haute du ballon (24) se raccorde grâce à un raccord à joint 30 (10) type Raccorao (Brevet n 0500346) qui se branche sur le circuit (27) de la sortie d'eau chaude de l'installation traditionnelle. Sur le haut du ballon (24) se trouve le foyer de l'anode et de l'appoint électrique (18). En référence à la figure 6, la centrale de régulation (3) est reliée électriquement au circulateur (15), aux quatre électrovannes (16a, 16b, 21a, et 21b), ainsi qu'aux deux sondes (2a et 2b) et au réseau 220 V. Lorsque la différence de température entre les deux sondes (2a-2b) est suffisamment importante, la centrale de régulation (3) mettra en marche le circulateur (15) et ouvrira deux électrovannes (16a et 16b). Lorsque la température extérieure sera inférieure à une valeur donnée (par exemple 4 C), la centrale de régulation ouvrira deux électrovannes (21a et 21b) afin de vidanger le circuit solaire. Comme valeurs de référence non limitatives, la centrale de régulation (3) mettra en marche le circulateur (15) et ouvrira les électrovannes (16a et 16b) lorsque les capteurs auront un chaleur d'au moins 37 C, et l'écart de température entre l'eau dans le cumulus (24) et l'eau dans les capteurs (A) est d'au moins 6 C. 15 20 25 30 35 40 REVENDICATIONS 1) Dispositif pour de chauffe eau solaire caractérisé en ce que le ballon (24) est un ballon classique et non pas un ballon spécial solaire. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les capteurs solaires (A) chauffent directement l'eau qui ira se stocker dans le ballon (24). 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que une centrale de régulation (3) est reliée électriquement à des sondes (2a et 2b) placées aux capteurs (A) et au ballon (24) afin de calculer la différence de température entre l'eau dans le ballon (24) et l'eau dans les capteurs (A). Lorsque la différence de température est suffisamment importante, la centrale de régulation (3) mettra en marche le circulateur (15) et deux des quatre électrovannes (16a et 16b). 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la centrale de régulation (3) dispose d'un bouton de vidange manuelle. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un ensemble de quatre électrovannes (16a, 16b, 21a, et 21b) permette soit la mise en circulation du circuit solaire par l'ouverture de deux de ces électrovannes (16a et 16b), soit la vidange du circuit solaire par l'ouverture des deux autres électrovannes (21a et 21b). 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que les quatre électrovannes (16a, 16b, 21a, et 21b) sont reliées électriquement à la centrale de régulation (3). 7) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit de sortie d'eau chaude (29) du ballon (24) dans une installation traditionnelle sert de circuit d'entrée de l'eau chauffée par les capteurs (A) lorsque le circuit solaire fonctionne. 8) Dispositif selon les revendications 1 et 9 caractérisé en ce que le circuit d'entrée de l'eau froide (27) dans une installation traditionnelle sert de circuit de sortie de l'eau chaude du ballon 45 (24) lorsque le circuit solaire fonctionne. 2881213 -7- 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'existence et / ou la position du foyer de l'anode et de la résistance (18) sur le ballon (24) n'a aucune 5 importance. 15 20 25 30 35 40