Brevet FR2925645A1 — publié le 20090626

La présente invention se rapporte à un circuit hydraulique. En premier lieu, l'invention concerne un élément de circuit hydraulique de géothermie ; cet élément comprend au moins un collecteur muni d'au moins un corps relié à au moins une vanne d'entrée, au moins une vanne de purge, au moins plusieurs vannes de sortie permettant le départ ou l'arrêt de l'eau dans le circuit. Les collecteurs de l'état de la technique se présentent sous la forme de nombreuses pièces assemblées. Par exemple, le document FR 2 546 281 décrit des éléments de circuit de pompe à chaleur. Donc, les éléments de circuit horizontaux de géothermie comprennent deux tôles embouties qui sont soudées afin qu'elles délimitent des cavités contenant différents composants du circuit, un robinet à quatre voies, un silencieux, un détendeur, un clapet, une cartouche déshydratante, etc. Les éléments qui doivent être fixés de manière étanche le sont par soudage d'une matière d'apport, après que les deux organes emboutis ont été soudés un à l'autre à la molette ou par points. De telles constructions présentent des inconvénients, notamment des difficultés pour obtenir une bonne étanchéité, des risques de gel et de corrosion. DE) plus, les jonctions de tubes de départ ou d'amenée sont soudées dans le corps. Ces jonctions avec tubes entrants provoquent des angles, des retenues d'air et des tourbillons. Afin de remédier à ces inconvénients, l'élément selon l'invention se caractérise en ce que les jonctions sont fixées à l'extérieur du corps sur des tubulures dépassant dudit corps de collecteur présentant des formes arrondies. Dans le but de placer le corps de collecteur le long d'une paroi, celui-ci présente au moins quatre tubulures de sortie sensiblement dans le même plan du même côté. Les éléments connus sont placés dans des regards cylindriques d'axe vertical, ce qui demande beaucoup de place. Afin de réduire l'encombrement des éléments à enterrer, ceux-ci comprennent au moins un caisson de forme parallélépipédique contenant au moins un collecteur ou plusieurs collecteurs superposés.30 Suivant d'autres caractéristiques de l'élément de circuit hydraulique : - il comprend au moins plusieurs collecteurs superposés ; - le ou les collecteur(s) présente(nt) un corps en polyéthylène haute densité dit P.E.h.d. fabriqué par rotomoulage ; - le caisson présente des tubes traversant les parois dudit caisson reliés aux vannes et apte à une jonction avec les tubes enterrés du circuit hydraulique ; - le caisson et son couvercle sont réalisés en polyéthylène haute densité dit PEhd typiquement d'épaisseur de sensiblement 10 mm. L'invention a encore pour objet l'utilisation d'un élément de circuit hydraulique de géothermie pour un circuit de pompe à chaleur ou un circuit géothermique installé par forage jusqu'à une nappe d'eau chaude. Un exemple non limitatif de mise en oeuvre de la présente la présente invention va maintenant être décrit au regard des dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 est un collecteur de l'élément de circuit de l'invention avec quatre départs, vu en coupe longitudinale ; - La figure 2 est un schéma de l'élément de circuit selon l'invention comprenant deux collecteurs du type représenté Fig. 1. Le corps de collecteur 1 présenté Fig. 1 présente des arrondis 2a, 2b, 2c, 2d formant quatre tubulures de sortie 3a, 3b, 3c, 3d dans lesquelles sont percés des trous débouchant 4a, 4b, 4c, 4d sur lesquels viennent se souder, côté extérieur, des tubes de jonction 5 fixés par emboîtures aux vannes de sortie 6. Le fond 9 forme le corps et est soudé de manière étanche sur toute sa périphérie. La vanne d'entée 7 est fixée via un tube 8 soudé à l'extérieur de la tubulure d'entrée 10. De même, la tubulure de vanne ou vidange 11 est reliée indirectement à la vanne de sortie 12 via une emboîture et un tube de jonction 13 soudé à l'extérieur de la tubulure de sortie 11. Le corps de collecteur 1 représenté hachuré sur la figure est creux avec paroi réalisée en polyéthylène haute densité dit PEhd d'épaisseur sensiblement constante d'environ 5mm et est formé par le fond 9. La figure 2 représente un élément du circuit hydraulique selon l'invention comprenant un caisson rectangulaire 14 dans lequel sont placés superposés deux collecteurs la, lb tels que décrits figure 1. Ces collecteurs la, lb de la figure 2 sont disposés l'un plus haut que l'autre, les vannes de sortie 6 étant reliées au collecteur la, lb sensiblement dans un plan vertical, soit un même plan ; les vannes de purge 12 étant reliées au collecteur dans un plan perpendiculaire ainsi que pour la vanne d'arrivée 7, le plan côté opposé du collecteur la, 1 b à celui de la vanne de purge ou vidange 12 est libre. Ce côté libre est placé le long d'une des parois verticales du caisson 14. Ainsi, l'encombrement est réduit à une largeur légèrement supérieure à un collecteur la, lb avec la vanne de sortie, une longueur d'un collecteur la, lb avec vanne d'entrée et une profondeur correspondant à la superposition de deux collecteurs la, 1 b avec vannes de sortie. L'élément est relié avec le reste du circuit hydraulique via des tubes de jonction 15, 16 traversant une paroi verticale du caisson pour l'arrivée d'eau chauffée par le sol. Ces tubes de jonction 15, 16 sont reliés aux vannes d'arrivée 7. Le haut du caisson est fermé par un couvercle 17 protégeant l'intérieur dudit caisson des déperditions caloriques vers l'extérieur et des éboulements de matériaux ou objets extérieurs vers l'intérieur, voire du gel. Ce couvercle présente huit tubes de jonction 18 avec les vannes de départ à l'intérieur du caisson 14 et le reste du circuit hydraulique à l'extérieur du caisson 14. Le fonctionnement de l'élément de circuit hydraulique est le suivant : Le fluide, typiquement de l'eau, circule sous terre au niveau de températures élevées, la température du sous-sol. L'eau chaude circulant dans le circuit arrive au niveau de l'élément selon l'invention dans lequel elle circule dans le sens des flèches. Ainsi, l'eau chaude arrive par les tubes de jonction 15, 16 dans l'élément, flèche A. Les vannes d'arrivée 7 permettent d'alimenter le collecteur 1 en eau chaude, de couper le circuit d'eau ou de régler le débit. Vannes 7 ouvertes, l'eau chaude entre dans les collecteurs 1. L'intérieur des collecteurs 1 ne présentant ni angle vif, ni pièce introduite, les filets d'eau s'écoulent régulièrement, guidés le long de la paroi interne jusqu'aux tubulures de sortie 3a, 3b, 3c, 3d ou de vidange. Les vannes de sortie 6 permettent de régler le débit vers l'immeuble d'habitation, flèches S. En chauffant, l'eau se refroidit et retourne dans le circuit enterré, flèche R, où elle est réchauffée par le sol et revient à l'arrivée, flèche A, dans l'élément. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des structures particulières, elle n'y est nullement limitée et on peut y apporter de nombreuses variantes, comme augmenter le nombre de départs par collecteur. Par exemple, pour un collecteur à huit tubulures de sorties, il sera posé huit vannes de sortie. Ainsi, s'il est conservé avec ce collecteur la à huit sorties un collecteur lb à quatre sorties, l'élément selon l'invention aurait douze départs. Si les deux collecteurs ont huit sorties, l'élément aura seize départs. Suivant une autre variante de réalisation, le caisson 14 contiendra davantage de collecteurs 1. Par exemple, si le caisson contient trois collecteurs à douze sorties, ledit caisson aura trente six départs. Les combinaisons des différentes réalisations représentées sur les dessins ou décrites ci-dessus ne sortent pas du cadre de l'invention. Signes de référence A Arrivée d'eau chaude 4c Trou R Retour d'eau refroidie 4d Trou S Départ d'eau chaude 5 Tube de jonction 1 Collecteurs 6 Vanne de sortie 1 a Collecteur 7 Vanne d'entrée lb Collecteur 8 Tube 2a Arrondi 9 fond 2b Arrondi 10 Tubulure d'entrée 2c Arrondi 11 Tubulure de purge ou vidange 2d Arrondi 12 Vanne de purge ou vidange 3a Tubulure de sortie 13 Tubulure de jonction 3b Tubulure de sortie 14 caisson 3c Tubulure de sortie 15 Tube de jonction 3d Tubulure de sortie 16 Tube de jonction 4a Trou 17 Couvercle 4b Trou 18 Tubes de jonction Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. REVENDICATIONS 1. Elément de circuit hydraulique de géothermie comprenant au moins un collecteur (1) muni d'au moins un corps relié à au moins une vanne d'entrée (7), au moins une vanne de purge (12), au moins plusieurs vannes de sortie permettant le départ ou l'arrêt de l'eau dans le circuit, caractérisé en ce que les jonctions sont fixées à l'extérieur du corps sur des tubulures (3a, 3b, 3c, 3d, 10, 11) dépassant dudit corps de collecteur (1) présentant des formes arrondies (2a, 2b, 2c, 2d). 2. Elément de circuit hydraulique dans lequel le corps de collecteur (1) présente au moins quatre tubulures de sortie (3a, 3b, 3c, 3d) sensiblement dans le même plan du même côté. :3. Elément de circuit hydraulique de géothermie selon la revendication 1 ou 2 comprenant au moins un caisson (14) de forme parallélépipédique contenant au moins un collecteur (1). 4. Elément de circuit hydraulique de géothermie selon la revendication précédente, comprenant au moins plusieurs collecteurs (la, lb) superposés. 5. Elément de circuit hydraulique de géothermie selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les collecteur(s) (la, lb) présente(nt) un corps en polyéthylène haute densité dit PEhd fabriqué par rotomoulage. 6. Elément de circuit hydraulique de géothermie selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 dans lequel le caisson (14) présente des tubes traversant les parois dudit caisson (14) reliés aux vannes et apte à une jonction avec les tubes enterrés du circuit hydraulique. 25 7 7. Elément de circuit hydraulique de géothermie selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 dans lequel le caisson (14) et son couvercle (17) sont réalisés en polyéthylène haute densité dit PEhd typiquement d'épaisseur de sensiblement 10 mm. Elément de circuit hydraulique de géothermie selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le collecteur est alimenté en eau chaude par une vanne (7) recevant ladite eau chaude par un tube de jonction (15, 16) dudit élément. 9. Utilisation d'un élément de circuit hydraulique de géothermie selon l'une quelconque des revendications précédentes pour un circuit de pompe à chaleur. 10. Utilisation d'un élément de circuit hydraulique de géothermie selon l'une quelconque des revendications précédentes pour un circuit géothermique installé par forage jusqu'à une nappe d'eau chaude.