Brevet FR2924204A1 — publié le 20090529

La présente invention a pour objet un dispositif de gestion d'une installation de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire, utilisant plusieurs générateurs de chaleur. De manière classique, une installation de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire utilise une seule source d'énergie telle qu'une chaudière bois, fioul, gaz ou électrique. Dans un but écologique il est recommandé d'utiliser des énergies renouvelables, permettant de réduire l'effet de serre, et également de réaliser des économies par une réduction des frais de fonctionnement. Mais selon les zones géographiques où elles sont implantées, les installations utilisant une telle énergie sont souvent insuffisantes à répondre aux besoins de l'utilisateur, lequel doit utilisé en appoint un générateur d'énergie de type classique. On connaît déjà des dispositifs de régulation de température tels que les thermostats, qui permettent de commander le fonctionnement d'un générateur de chaleur en fonction d'une programmation pré-établie et en fonction de la température ambiante. On connaît également des installations comprenant un chauffe-eau solaire couplé à une source d'énergie d'appoint. Ces installations sont essentiellement réservées au chauffage d'eau chaude sanitaire, et elles comprennent un ballon de stockage d'eau chaude issue d'un chauffe-eau solaire, et intégrant un moyen de chauffage par le biais d'une source d'énergie d'appoint, ledit moyen pouvant consister en une résistance électrique ou en l'échangeur d'une chaudière fioul, gaz ou bois. On connaît aussi des installations comprenant plusieurs circuits d'eau chaude sanitaire, dont l'un issu de l'énergie solaire, et fonctionnant soit en parallèle, soit en série. Dans le premier cas l'utilisation du circuit d'appoint ne permet l'utilisation de l'énergie solaire, dans le second il y a automatiquement fonctionnement du circuit d'appoint même s'il n'y a aucun besoin. Il n'existe pas de dispositif de gestion d'une installation de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire, utilisant plusieurs générateurs de chaleur, permettant d'optimiser l'utilisation desdits générateurs de chaleur, la présente invention a pour but de remédier à cette carence en proposant un tel dispositif de gestion. Le dispositif de gestion d'une installation de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire, utilisant plusieurs générateurs de chaleur selon l'invention, se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte : - un module hydraulique apte d'une part à collecter l'eau chaude chauffée par les différents générateurs de chaleur, et d'autre part à distribuer ladite eau chauffée dans les circuits de chauffage en fonction de la demande et de la température, - une unité centrale de collecte de données, connectée à au moins une sonde de température extérieure, au moins une sonde de température ambiante, au moins une sonde de température de l'eau pour chacun desdits circuits de chauffage, comprenant une horloge et un fichier de stockage de données relatives au coût de chacune des énergies utilisées dans lesdits générateurs de chaleur, - et un calculateur apte, en fonction d'une pré- programmation, à commander audit module hydraulique l'alimentation du ou des circuits demandeurs, et à faire alimenter ledit module par le générateur de chaleur, ou par une combinaison de générateurs dans des proportions particulières, en fonction de la demande et selon ce que ledit générateur, ou ladite combinaison de générateurs, peut fournir au meilleur coût. Le dispositif de gestion selon l'invention enregistre le rendement du ou des générateurs de chaleur utilisant une énergie renouvelable et, en fonction de la demande, choisit, si nécessaire, d'utiliser en appoint une autre source de chaleur, le choix étant fonction du coût de celle-ci au moment de la demande. Selon une caractéristique additionnelle du dispositif de gestion selon l'invention, le module hydraulique se présente sous la forme d'un ballon de stockage, auquel sont connectés, d'une part les générateur de chaleur, au travers de circuits hydrauliques dédiés comprenant un conduit d'entrée et un conduit de retour, et d'autre part les moyens de diffusion de chaleur, au travers de circuits hydrauliques dédiés, comprenant chacun conduit de départ connecté à un collecteur disposé dans ledit module hydraulique, et un conduit de retour débouchant dans ledit module hydraulique. Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif de gestion selon l'invention, les générateurs de chaleur consistent en plusieurs générateurs parmi les suivants : une chaudière au fioul ou au gaz, une chaudière au bois, un chauffe eau électrique d'eau sanitaire, un capteur solaire, un générateur aérothermique, aquathermique ou géothermique. Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif de gestion selon l'invention, le module hydraulique comporte un système propre de chauffage au moyen de résistances électriques. Les avantages et les caractéristiques du dispositif selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé: -la figure 1 représente une vue schématique en élévation avec coupe partielle, d'un dispositif de gestion d'une installation de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire, utilisant plusieurs générateurs de chaleur selon l'invention. - la figure 2 représente une vue schématique de dessus du même dispositif. - la figure 3 représente une vue schématique d'une installation de chauffage et de production d'eau sanitaire incorporant le même dispositif selon l'invention. En référence aux figures 1 et 2, on peut voir qu'un dispositif 1 de gestion d'une installation de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire, utilisant plusieurs générateurs de chaleur, selon l'invention, comprend dans une enveloppe 10, une multiplicité de circuits hydrauliques 2, en l'occurrence quatre, comprenant chacun un conduit de départ 20, et un conduit retour 21, ainsi qu'un circulateur 22, des sondes de température et des vannes 23, tous connectés à un module hydraulique 3 se présentant sous la forme d'un ballon de stockage, au travers d'un collecteur de départ 30. On notera que la présente description met en œuvre un dispositif de gestion posé au sol, sachant qu'il est tout a fait aisé de concevoir un dispositif mural. Ces circuits hydrauliques 2 sont destinés au transfert de calories, vers des moyens de diffusion tels que des radiateurs, un plancher chauffant, un circuit de chauffage d'une piscine, ou un ballon d'eau chaude. Le dispositif 1 comporte des plus des circuits hydrauliques 4, également connectés au module 3, comportant des conduits d'apport 40 et des conduits de retour 41, et qui sont alimentés par des générateurs de chaleur de natures diverses. Le dispositif 1 comporte également les accessoires que l'on trouve habituellement dans un circuit de chauffage, à savoir un vase d'expansion 11, un tableau de gestion 12 etc, ainsi que des sondes de température S permettant de mesurer la température de chacun des circuits hydrauliques 2 et 4. En référence maintenant à la figure 3, on peut voir une installation de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire, de conception non limitative, incorporant le dispositif de gestion sel selon l'invention. Sur cette figure on retrouve le dispositif 1 de gestion, comprenant les circuits hydrauliques 2, ainsi que les circuits hydrauliques 4. Sont également représentés des générateurs de chaleur, reliés aux circuits hydrauliques 4. Ainsi, l'installation de chauffage comporte essentiellement une chaudière 42 au fioul ou au gaz, une chaudière 43 au bois, un chauffe eau électrique 44 d'eau sanitaire et, éventuellement, de manière moins essentielle, des capteurs solaires 45 et des capteurs aérothermiques 46 associé à un échangeur condenseur 47, sachant qu'il est également possible d'incorporer d'autres sources de production de chaleur, des capteurs géothermiques par exemple On notera également que le ballon 3 peut être équipé de résistances électriques permettant d'en chauffer le contenu. On notera également que les ballons de stockage de chaleur sont équipés d'une de boue dans les échangeurs. Les générateurs de chaleur sont susceptibles d'alimenter en 10 en eau chaude le ballon 3, lequel peut alimenter un ou plusieurs moyens de diffusion. Le dispositif de gestion selon l'invention comporte par ailleurs une unité centrale qui collecte les données recueillies par les différentes sondes S des circuits hydrauliques 2 e 4, 15 ainsi que par des sondes de mesure de la température ambiante et de la température extérieure. L'unité centrale incorpore une horloge, ainsi qu'un fichier de données relatives au coût de chacune des énergies utilisées dans lesdits générateurs de chaleur. 20 L'unité centrale intègre un calculateur qui permet, au travers d'une pré-programmation, de commander, en fonction des besoins et de la disponibilité des générateurs de chaleur, l'alimentation par le ballon 3 de l'un et/ou l'autre moyen de diffusion, et l'alimentation de ce dernier par un générateur, 25 par une combinaison de plusieurs générateurs, en les faisant fonctionner simultanément ou alternativement selon une séquence particulière, en sorte d'optimiser l'utilisation de chacun des générateurs, et fournir le service demandé au meilleur coût. sonde de traitement pour éviter la formation circuits de chauffage ainsi que dans les REVENDICATIONS 1) Dispositif de gestion d'une installation de chauffage et de production d'eau chaude sanitaire, utilisant plusieurs générateurs de chaleur (42, 43, 44, 45, 46) caractérisé en ce qu'il comporte : - un module hydraulique (3) apte d'une part à collecter l'eau chaude chauffée par les différents générateurs de chaleur (42, 43, 44, 45, 46), et d'autre part à distribuer ladite eau chauffée dans les circuits de chauffage (2) en fonction de la demande et de la température, - une unité centrale de collecte de données, connectée à au moins une sonde de température extérieure, au moins une sonde de température ambiante, au moins une sonde (S) de température de l'eau pour chacun desdits circuits de chauffage (2, 4), comprenant une horloge et un fichier de stockage de données relatives au coût de chacune des énergies utilisées dans lesdits générateurs de chaleur (42, 43, 44, 45, 46), - et un calculateur apte, en fonction d'une pré-programmation, à commander audit module hydraulique (3) l'alimentation du ou des circuits demandeurs, et à faire alimenter ledit module par le générateur de chaleur, ou par une combinaison de générateurs dans des proportions particulières, en fonction de la demande et selon ce que ledit générateur, ou ladite combinaison de générateurs, peut fournir au meilleur coût. 2) Dispositif de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module hydraulique (3) se présente sous la forme d'un ballon de stockage, auquel sont connectés, d'une part les générateur de chaleur (42, 43, 44, 45, 46), au travers de circuits hydrauliques (4) dédiés comprenant un conduit d'entrée (40) et un conduit de retour (41), et d'autre part les moyens de diffusion de chaleur, au travers de circuits hydrauliques dédiés (2), comprenant chacun conduit de départ(20) connecté à un collecteur (30) disposé dans ledit module hydraulique (3), et un conduit de retour (21) débouchant dans ledit module hydraulique (3). 3) Dispositif de gestion selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les générateurs de chaleur consistent en plusieurs générateurs parmi les suivants : une chaudière au fioul ou au gaz (42), une chaudière au bois (43), un chauffe eau électrique d'eau sanitaire (44), un capteur solaire (45), un générateur aérothermique (46), aquathermique ou géothermique. 4) Dispositif de gestion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module hydraulique (3) comporte un système propre de chauffage au moyen de résistances électriques.15