Brevet FR2944586A1 — publié le 20101022

La présente invention se rapporte à un dispositif de chauffage par circulation de fluide caloporteur destiné à être intégré dans un ouvrage de maçonnerie, et à une installation de chauffage pour un ouvrage de maçonnerie comportant un tel dispositif de chauffage. Elle se rapporte plus particulièrement à un dispositif de chauffage comportant un tuyau de circulation d'un fluide caloporteur. Lorsqu'un dispositif de chauffage par circulation de fluide caloporteur est intégré dans un ouvrage de maçonnerie, autrement dit à l'intérieur dudit ouvrage, ce dispositif est invisible de l'extérieur de sorte qu'il est complexe d'engager des travaux sur l'ouvrage sans risquer d'endommager le tuyau du dispositif de chauffage. Dans le cas d'une installation du type installation de plancher chauffant, autrement appelé plancher chauffant, plancher chauffant basse température (PCBT) ou plancher rayonnant, le tuyau de circulation est intégré à l'intérieur d'une chape d'enrobage ou chape de ragréage qui peut par exemple être du type béton de propreté. Ainsi, une fois noyé dans la chape, le tuyau de circulation n'est plus visible et il devient difficile de percer cette chape sans risquer de percer le tuyau. Dans le cas d'une installation du type installation de cloison chauffante, plusieurs tuyaux peuvent par exemple être intégrés dans une même cloison pour aller chauffer plusieurs pièces distinctes d'une même habitation. Ainsi, une fois les tuyaux intégrés dans la cloison, il devient difficile voire impossible de localiser les tuyaux et de les distinguer les uns des autres sans plan précis. Il est connu, pour localiser le ou les tuyaux noyés dans les ouvrages de maçonnerie, de faire circuler un fluide chaud dans le tuyau et ensuite d'utiliser une caméra infrarouge pour localiser le tuyau qui émet alors un image thermique identifiable avec la caméra. Cependant, un tel procédé nécessite de mettre en circulation du fluide chaud dans le tuyau et n'est donc pas envisageable en cas de panne, d'arrêt ou d'absence du moyen de mise en circulation du fluide et/ou du moyen de chauffage du fluide. En outre, ce procédé peut s'avérer coûteux et long dans le cas d'une grande longueur de tuyaux, sans compter l'emploi d'une caméra infrarouge coûteuse. Il est également connu d'employer des balises magnétiques, du type bobines d'induction, rapportées et réparties régulièrement le long du tuyau ; un détecteur de champ magnétique permettra ensuite de repérer les différentes balises et d'en déduire le tracé du tuyau. Néanmoins, ce procédé est coûteux et limité à une résolution équivalente à l'espacement entre deux balises, de sorte qu'il n'est pas possible de détecter de façon continue la localisation du tuyau, ce qui est particulièrement gênant dans les installations de chauffage où le tuyau présente de manière usuelle plusieurs courbures ou changements de direction, avec notamment une forme générale de serpentin. La présente invention a notamment pour but de fournir un moyen de localisation du tuyau de circulation intégré dans un ouvrage de maçonnerie, permettant un repérage continu, notamment le long des boucles et courbures du tuyau, et qui soit facile et peu coûteux à mettre en oeuvre. A cet effet, elle propose un dispositif de chauffage par circulation de fluide caloporteur destiné à être intégré dans un ouvrage de maçonnerie, ledit dispositif comportant au moins un tuyau de circulation du fluide caloporteur et au moins un organe conducteur de l'électricité fixé sur le tuyau et s'étendant de façon sensiblement continue le long du tuyau pour permettre la localisation dudit dispositif une fois intégré dans ledit ouvrage de maçonnerie. Ainsi, ce dispositif permet de localiser aisément le tuyau en injectant un courant électrique dans l'organe conducteur de sorte que ce dernier émet un champ électrique, tout comme une antenne, qui est détectable au moyen d'un appareil de détection classique de champ électrique. Il est donc possible de tracer et repérer le dispositif conforme à l'invention sur toute sa longueur, et en particulier le long des boucles et courbures du tuyau. Selon une caractéristique, l'organe conducteur comporte un organe rectiligne, notamment de section circulaire. Avantageusement, le dispositif ne comporte qu'un seul et unique organe conducteur rectiligne fixé au tuyau. Un tel organe conducteur rectiligne, réalisé sous la forme d'un fil électrique ou d'une bande conductrice, est simple à fixer au tuyau et à connecter à un générateur d'électricité. Il doit cependant être bien compris que l'organe conducteur ne doit pas nécessairement être rectiligne, et qu'il pourrait par exemple en variante être réalisé sous la forme d'un bobinage ou d'une tresse enroulé autour du tuyau. Selon une autre caractéristique, l'organe conducteur est fixé sur la surface externe du tuyau de circulation, permettant ainsi de réaliser un dispositif de façon aisée et peu coûteuse, sans risque de perturber les échanges thermiques entre l'intérieur et l'extérieur du tube. Dans une réalisation particulière, le dispositif comporte une couche barrière à la diffusion de l'oxygène recouvrant à la fois le tuyau et l'organe conducteur de sorte que l'organe conducteur est disposé entre la surface externe du tuyau et ladite couche barrière. De cette façon, l'organe conducteur est correctement rattaché au tuyau tout en offrant une barrière de protection contre la diffusion de l'oxygène. L'invention concerne également une installation de chauffage pour un ouvrage de maçonnerie, comportant au moins un dispositif de chauffage conforme à l'invention et intégré dans ledit ouvrage de maçonnerie, dans lequel chaque extrémité du tuyau est raccordée à un moyen de mise en circulation du fluide caloporteur. Dans un mode de réalisation particulier, l'installation est du type installation de plancher chauffant, avec un ouvrage de maçonnerie réalisé généralement sous la forme d'une chape en béton à l'intérieur de laquelle circule le dispositif de chauffage, et plus particulièrement le tuyau formant des boucles et des courbes et pourvu de l'organe conducteur permettant sa détection à travers le béton. Ainsi, comme le tuyau présente plusieurs courbures, notamment en forme générale de serpentin, il est aisé de le suivre de façon continue grâce à 20 l'organe conducteur. On utilise bien entendu un générateur d'électricité raccordé aux deux extrémités de l'organe conducteur, et un moyen de détection du champ électrique émis par ledit organe conducteur pour permettre la localisation du dispositif intégré dans l'ouvrage de maçonnerie. 25 L'invention a également trait à un procédé de localisation d'un dispositif de chauffage conforme à l'invention à l'intérieur d'un ouvrage de maçonnerie, comprenant les étapes suivantes : - raccordement des deux extrémités de l'organe conducteur à un générateur d'électricité ; 30 - génération d'un signal électrique par le générateur d'électricité afin d'établir un champ électrique tout le long du dispositif ; et - détection dudit champ électrique avec un moyen de détection. De façon préférentielle, le signal électrique généré est de fréquence et/ou d'amplitude et/ou de voltage prédéterminés afin de permettre 35 au moyen de détection de distinguer convenablement l'organe conducteur de son environnement. L'invention porte aussi sur un procédé de fabrication d'un dispositif de chauffage conforme à l'invention, comportant les étapes suivantes : - réalisation du tuyau par extrusion ; - dépose en continu de l'organe conducteur sur la surface externe du tuyau de circulation. Le procédé de fabrication peut en outre comprendre, après l'étape de dépose en continu de l'organe conducteur, une étape de recouvrement du tuyau et de l'organe conducteur par une couche barrière à la diffusion de l'oxygène. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'une installation de plancher chauffant comportant un dispositif de chauffage conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'installation de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue détaillée en coupe transversale du dispositif de chauffage conforme à l'invention ; - la figure 4 est une vue en perspective d'un tronçon du dispositif de chauffage conforme à l'invention ; - la figure 5 est une vue schématique d'une installation de chauffage conforme à l'invention lors de l'étape de localisation. Les figures 1 et 2 représentent un exemple d'installation de chauffage conforme à l'invention, où ladite installation est du type installation de plancher chauffant. Cette installation comporte un dispositif de chauffage 1 conforme à l'invention qui est illustré isolément aux figures 3 et 4. Le dispositif de chauffage 1 comporte : - un tuyau 10 de circulation du fluide caloporteur ; et - un organe conducteur 11 de l'électricité fixé sur le tuyau 10 et s'étendant de façon continue sur la longueur du tuyau 10 comme visible notamment en figure 5. Le tuyau 10 est réalisé dans un matériau flexible, afin de pouvoir former des boucles et courbures dans l'ouvrage de maçonnerie, et résistants aux hautes températures pour permettre son utilisation en réseau de chauffage. Ainsi, le tuyau 10 peut par exemple être réalisé en polyéthylène réticulé (PE) ou sous la forme d'un tube multicouche. L'organe conducteur 11 illustré aux figures 3 et 4 est réalisé sous la forme d'un fil conducteur électrique, comme par exemple un fil en cuivre, fixé 5 sur la surface externe du tuyau 10 tout le long du tuyau 10. Le dispositif 1 peut être réalisé de la façon suivante : - réalisation du tuyau 10 par extrusion au moyen d'une extrudeuse ; - dépose en continu du fil conducteur 11 sur la surface externe du tuyau 10, directement en sortie de l'extrudeuse ; et 10 - recouvrement du tuyau 10 et du fil conducteur 11 par une couche barrière 12 à la diffusion de l'oxygène. Cette couche barrière 12, visible en figure 3, favorise le maintien du fil conducteur 11 sur la surface externe du tuyau 10 tout en remplissant son rôle de barrière à la diffusion de l'oxygène ; la couche barrière 12 recouvrant à 15 la fois le tuyau 10 et le fil conducteur 11 de sorte que ledit fil conducteur 11 est disposé entre la surface externe du tuyau 10 et la une couche barrière 12. L'installation de plancher chauffant visible aux figures 1 et 2 comprend, de haut en bas : - un revêtement de sol 2, notamment du type carrelage ; 20 - une colle de fixation 3 du revêtement de sol 2, notamment du type colle de carrelage ; - une chape d'enrobage 4 réalisée notamment au moyen de béton adjuvé et éventuellement armé, c'est-à-dire pourvue d'une nappe en treillis soudés 40 ; - un dispositif de chauffage 1 conforme à l'invention intégré dans l'ouvrage de 25 maçonnerie qu'est la chape d'enrobage 4, le tuyau 1 étant au moins partiellement noyé dans la chape d'enrobage 4 ; - une paroi isolante 5 du type dalle plane ou dalle à plots ; - un éventuel ravoirage 6 formant un support béton permettant d'atteindre la côte de niveau souhaitée et, éventuellement, d'y loger des canalisations 30 d'électricité 60, ledit ravoirage 6 étant notamment réalisé au moyen d'un mortier autonivelant ; et - une dalle porteuse 7. Comme visible en figure 5, le tuyau 10 forme une boucle de retour, chaque extrémité 13 dudit tuyau 10 étant raccordée à un moyen de mise en 35 circulation 8 du fluide caloporteur pour que le fluide chaud circule dans tout le tuyau 10 entre une entrée et une sortie de ce moyen de mise en circulation 8 et assure ainsi le chauffage d'une pièce de l'habitat. Pour permettre la localisation continue du dispositif de chauffage 1 à l'intérieur de l'ouvrage de maçonnerie, comme par exemple la chape de 5 béton 4 décrite ci-dessus, il suffit de : - raccorder les des deux extrémités du fil conducteur 11 à un générateur d'électricité 9, comme visible en figure 5, au moyen de deux fils de liaison 90 ; - mettre en marche le générateur d'électricité 9 afin d'établir un champ électrique tout le long du dispositif 1, le fil conducteur 11 se comportant alors 10 comme une antenne ; et - détecter ce champ électrique avec un moyen de détection adéquat formant récepteur. Le type de générateur d'électricité 9 employé et le type de signal électrique envoyé dans le fil conducteur 11 dépendent de la composition et de 15 l'épaisseur de l'ouvrage de maçonnerie à travers lequel le champ électrique doit passer, et également de la sensibilité du moyen de détection employé. Il est par exemple envisageable de choisir un générateur à haute impédance et/ou un générateur hautes fréquences, et également envisageable d'envoyer un signal périodique, tel qu'un signal carré, dans le fil conducteur 11. 20 Ce procédé de détection permet ainsi une détection précise en tout point, sur de faibles et moyennes épaisseurs de l'ouvrage de maçonnerie, de manière instantanée, tuyau par tuyau en cas de pluralités de tuyau, sans avoir à mettre en circulation de l'eau chaude dans le tuyau, et en utilisant un matériel peu coûteux. 25 Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés au dispositif et à l'installation de chauffage selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le dispositif peut comprendre un ou plusieurs fils ou 30 rubans conducteurs placés le long d'une ou plusieurs génératrices du tuyau au moment de sa fabrication. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de chauffage par circulation de fluide caloporteur destiné à être intégré dans un ouvrage de maçonnerie (4), ledit dispositif (1) comportant au moins un tuyau (10) de circulation du fluide caloporteur, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un organe conducteur (11) de l'électricité fixé sur le tuyau (10) et s'étendant de façon sensiblement continue le long du tuyau (10) pour permettre la localisation dudit dispositif (1) une fois intégré dans ledit ouvrage de maçonnerie (4). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel l'organe conducteur (11) comporte un organe rectiligne, notamment de section circulaire. 3. Dispositif (1) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel l'organe conducteur (11) est fixé sur la surface externe du tuyau (10). 4. Dispositif (1) selon la revendication 3, comportant une couche barrière (12) à la diffusion de l'oxygène recouvrant à la fois le tuyau (10) et l'organe conducteur (11) de sorte que ledit organe conducteur (11) est disposé entre la surface externe du tuyau (10) et ladite couche barrière (12). 5. Installation de chauffage pour un ouvrage de maçonnerie (4), comportant au moins un dispositif (1) de chauffage conforme à l'une quelconque des revendications précédentes et intégré dans ledit ouvrage de maçonnerie (4), dans lequel chaque extrémité du tuyau (10) est raccordée à un moyen de mise en circulation (8) du fluide caloporteur. 6. Installation selon la revendication 5, dans lequel ladite installation est du type installation de plancher chauffant. 7. Installation selon les revendications 5 ou 6, dans lequel le tuyau (10) présente plusieurs courbures, notamment en forme générale de serpentin. 8. Procédé de localisation d'un dispositif (1) de chauffage conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4 à l'intérieur d'un ouvrage de maçonnerie (4), comprenant les étapes suivantes : - raccordement des deux extrémités de l'organe conducteur (11) à un générateur d'électricité (9) ; - génération d'un signal électrique par le générateur d'électricité (9) afin d'établir un champ électrique tout le long du dispositif (1) ; et - détection dudit champ électrique avec un moyen de détection. 9. Procédé de localisation selon la revendication 8, dans lequel le signal électrique généré est de fréquence et/ou d'amplitude et/ou de voltage prédéterminés afin de permettre au moyen de détection de distinguer convenablement l'organe conducteur de son environnement. 10. Procédé de fabrication d'un dispositif (1) de chauffage conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant les étapes suivantes : - réalisation du tuyau (10) par extrusion ; - dépose en continu de l'organe conducteur (11) sur la surface externe du tuyau (10).