Brevet FR2949543A1 — publié le 20110304

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE D'UN VOLUME DE FLUIDE CONTENU DANS UNE ENCEINTE EN PARTICULIER D'UN VOLUME D'EAU CONTENU DANS UNE PISCINE ET PISCINE EOUIPEE D'UN TEL DISPOSITIF Domaine technique : La présente invention concerne un dispositif de chauffage d'un volume de fluide contenu dans une enceinte, en particulier d'un volume d'eau contenu dans une piscine, 10 ledit dispositif comprenant au moins un circuit de chauffage alimenté par des moyens de chauffage. Technique antérieure : 15 Pour chauffer l'eau d'une piscine, l'on connaît à l'heure actuelle différentes techniques qui se distinguent les unes des autres tant par le type d'énergie utilisée que par les coûts d'investissements et de fonctionnement. L'utilisation d'une pompe à chaleur représente une solution couramment employée, qui repose sur le principe d'un transfert de calories de l'atmosphère vers l'eau de la 20 piscine. Si un tel dispositif de chauffage de piscine est réputé pour son coût de fonctionnement attractif et son caractère écologique, il présente néanmoins quelques inconvénients. Ainsi, son rendement est directement lié à la température moyenne extérieure, et sera d'autant plus faible que l'air sera froid. En cas de faibles valeurs de température de l'air, la pompe à chaleur ne restitue plus aucune calorie à l'eau de la 25 piscine, et à l'extrême, bascule même en mode de production de froid pour parer à tout risque d'endommagement de certains de ses éléments constitutifs. Le couplage d'une pompe à chaleur avec un autre type de chauffage, capable de prendre le relais en cas de mauvaises conditions climatiques, peut donc s'avérer nécessaire.5 Par ailleurs, pour permettre à une pompe à chaleur de récupérer les calories présentes dans l'air, un fort brassage atmosphérique s'impose. Il est donc préférable que la pompe à chaleur soit installée à l'extérieur, dans un endroit dégagé qui n'entrave pas l'évacuation de l'air rejeté. Ceci implique de disposer d'un espace approprié, à proximité immédiate de la piscine, n'est pas très satisfaisant d'un point de vue esthétique dans un jardin, et génère du bruit. L'installation d'une pompe à chaleur pour piscine dans un local fermé est envisageable, mais nécessite un surcoût d'installation. Une autre solution proposée à l'heure actuelle pour chauffer une piscine est encore définie par un réchauffeur électrique, constitué essentiellement d'un tube et d'une résistance électrique. L'eau de la piscine est mise en circulation dans le tube et se réchauffe au contact de la résistance électrique. Ce type de dispositif présente l'inconvénient de consommer une quantité importante d'énergie, et ne permet, de surcroît, qu'une montée en température lente de l'eau de la piscine. Il est par conséquent uniquement préconisé dans le cas d'une utilisation ponctuelle. Une variante d'un tel dispositif, dans laquelle le rayonnement solaire remplace l'énergie électrique pour chauffer l'eau de la piscine, est commercialisée à l'heure actuelle. Elle est matérialisée par un tapis solaire, par exemple en élastomère noir, raccordé au système de filtration de la piscine et présentant des tubulures dans lesquelles circule l'eau de la piscine. Ce tapis est destiné à être déroulé sur une surface plane et ensoleillée du jardin à proximité de la piscine, de sorte que l'eau présente dans les tubulures soit chauffée par le soleil avant d'être réintroduite dans le bassin. Une autre variante d'un tel dispositif est décrite dans la publication US 4 385 624 qui concerne un système de chauffage de l'eau d'une piscine dans lequel cette même eau est mise en circulation, au moyen d'une pompe, au travers d'une série de tuyaux montés en spirale sur un support de forme conique, luiûmême assemblé sur une plate-forme extérieure à la piscine de telle sorte qu'au moins une partie des tuyaux soit exposée au soleil pendant toute la journée. Bien qu'évitant le problème du coût d'une consommation importante d'énergie, les deux dispositifs précédemment décrits nécessitent de disposer d'une importante surface hors sol pour le tapis solaire ou la plate-forme, ne permettent de chauffer que de faibles quantités d'eau par rapport au volume total de la piscine et donnent lieu à des déperditions intempestives de chaleur, lors de la réintroduction du volume d'eau chauffé dans celui de la piscine. Il est encore courant d'utiliser une chaudière pour la production d'eau chaude destinée à être introduite dans une piscine lorsqu'une baisse de la température de son eau est détectée. La publication GB 2 220 261, par exemple, décrit un système dans lequel un réservoir d'eau, chauffé au moyen d'une chaudière à gaz, est relié aux différents bassins d'une piscine. Un capteur de température, immergé dans chaque bassin, provoque l'ouverture de valves reliées au réservoir lorsque la température de l'eau baisse, et la distribution d'eau chaude dans les zones concernées. Un tel dispositif non seulement requiert une quantité importante d'énergie pour la production de l'eau chaude, mais se caractérise en outre par une déperdition intempestive d'énergie, du fait d'une introduction localisée d'un faible volume d'eau chaude dans un grand volume d'eau moins chaude suivie d'un brassage pour homogénéiser la température finale au sein du bassin. Exposé de l'invention : La présente invention a pour objectif d'apporter une solution aux différents problèmes évoqués précédemment et propose à cet effet un dispositif de chauffage d'un volume de fluide contenu dans une enceinte, en particulier d'un volume d'eau contenu dans une piscine, présentant un excellent rendement, pouvant être fabriqué de manière industrielle, facile à installer, et apte à être alimenté par tout type de sources d'énergie en particulier celles répondant à l'ensemble des normes ou réglementations actuellement en vigueur aussi bien dans le domaine des piscines que celui de la protection de l'environnement. Dans ce but, l'invention concerne un dispositif de chauffage tel que défini en préambule, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un support en forme de nappe apte à recevoir ledit circuit de chauffage, et en ce que ledit support est agencé pour être disposé le long d'au moins une des parois de ladite enceinte. Une telle invention permet avantageusement de profiter d'une propriété physique classique, définie par le fait que la chaleur se diffuse naturellement et spontanément d'une zone chaude vers une zone froide. La mise en oeuvre du dispositif selon l'invention permet ainsi d'assurer un chauffage particulièrement régulier et homogène du fluide contenu dans une enceinte, du simple fait du rayonnement émis par le circuit de chauffage. Selon une première forme de réalisation de l'invention, ledit circuit de chauffage comporte au moins un serpentin pourvu d'un orifice d'entrée d'un liquide caloporteur et d'un orifice de sortie d'un liquide caloporteur, ledit orifice d'entrée et ledit orifice de sortie communiquant avec un collecteur, apte à être relié auxdits moyens de chauffage. Conformément à une variante de réalisation préférentielle de l'invention, le dispositif de chauffage selon l'invention comprend plusieurs serpentins montés en parallèle sur ledit collecteur. Le fait d'équiper le présent dispositif d'une pluralité de serpentins permet avantageusement de répartir la chaleur sur une large surface, de minimiser les déperditions de chaleur entre les orifices d'entrée et de sortie du liquide caloporteur et par conséquent d'améliorer le rendement du dispositif de chauffage. Selon une autre forme de réalisation particulièrement avantageuse, ladite nappe est agencée de telle sorte que son pourtour et ses dimensions sont adaptés à la forme de la surface de la paroi et au volume de l'enceinte qu'elle est supposée équiper, cette caractéristique permettant d'améliorer encore davantage l'efficacité du chauffage grâce à une diffusion de chaleur simultanée sur l'ensemble de la surface de l'enceinte. D'autre part, selon l'invention, le ou lesdits serpentins sont définis par des tuyaux flexibles, présentant un diamètre intérieur choisi en fonction du volume de ladite enceinte, réalisés notamment en matière synthétique telle que du PVC, et pouvant être solidarisés à ladite nappe par collage à froid, thermocollage, thermosoudage, ou fixation mécanique, ladite nappe étant elle-même réalisée dans un matériau flexible choisi dans le groupe comprenant une grille, un non tissé. Ces dernières spécificités présentent un intérêt du point du vue de la fabrication, du transport, et de l'installation du dispositif de chauffage selon l'invention. Ainsi, les serpentins employés peuvent être avantageusement sélectionnés parmi les serpentins de chauffage de type standard, classiquement mis en oeuvre dans le domaine du bâtiment, au niveau des chauffages au sol, et ne nécessitent pas d'opérations supplémentaires de développement de produits spécifiques. Le fait d'associer les serpentins à un support dès la fabrication permet avantageusement de les disposer d'emblée de manière adéquate par rapport au dessin final souhaité et de les maintenir dans cette même disposition jusqu'au moment de leur installation au niveau de l'enceinte. La nature flexible de la nappe facilite par ailleurs le transport, par exemple sous forme enroulée, puis la pose du dispositif de chauffage selon l'invention. Une variante de réalisation particulièrement avantageuse, prévoyant d'alimenter le présent dispositif au moyen d'énergie solaire, se caractérise en outre par le fait que lesdits moyens de chauffage comportent au moins un capteur solaire. Ceci permet de réduire les frais liés à la consommation d'énergie et de répondre aux impératifs de certaines réglementations interdisant d'ores et déjà, comme en Suisse, le recours aux énergies fossiles pour chauffer l'eau contenue dans une piscine. La présente invention concerne également une piscine caractérisée en ce qu'elle est équipée le long d'au moins une de ses parois, d'un dispositif de chauffage du type décrit précédemment. Le dispositif de chauffage peut être fixé à ladite paroi par tout procédé choisi dans le groupe comprenant le vissage, le collage à froid, le thermocollage, le thermosoudage, le clippage, le recours à des ventouses. Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, ladite paroi est définie par le fond de ladite piscine, et le dispositif de chauffage est fixé soit sur la face interne soit sur la face externe de ce fond. Dans ce cas, ledit dispositif de chauffage peut être recouvert d'une couche d'un matériau durcissable pour être solidarisé audit fond. Cette dernière couche peut avantageusement être mise en place aussi bien au niveau 20 d'une piscine encore hors sol que d'une piscine déjà posée et autorise par conséquent, dans ce dernier cas de figure, le remplacement d'un moyen de chauffage de type classique par un dispositif selon l'invention, lorsque cela est souhaité. Description sommaire des dessins : La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: 25 - la figure 1 est une vue en plan d'une forme de réalisation du dispositif de chauffage selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique de dessus d'une piscine dont le fond est équipé, sur sa face interne, du dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessous en perspective d'une piscine dont le fond est équipé, sur sa face externe, du dispositif de la figure 1, - la figure 4 est une vue similaire à la figure 3, montrant comment le dispositif selon l'invention est assemblé au fond de ladite piscine, et - la figure 5 représente une vue en plan d'une variante de réalisation du dispositif selon l'invention, reliée à des moyens de chauffage. Illustration de l'invention et meilleure manière de la réaliser: Le dispositif de chauffage 1 selon l'invention tel que schématisé sur les figures 1 à 4 présente une forme adaptée à une installation au niveau du fond 21 d'une piscine 2 de forme sensiblement parallélépipédique. Cet exemple n'est pas limitatif et le dispositif de chauffage 1 de l'invention peut être étendu à tout type d'application dans laquelle il est nécessaire de chauffer un volume de fluide qui peut être de l'air, de l'eau ou autre, contenu dans une enceinte délimitée par des parois qui peut être un bâtiment, une pièce, un réservoir de fluide, un bassin, une piscine ou autre. A cet effet, il est constitué d'un support en nappe formé par exemple d'une grille 3, sur laquelle sont disposés plusieurs serpentins, par exemple six serpentins 11, 12, 13, 14, 15, 16. La forme et les dimensions de la grille 3 sont sensiblement équivalentes à ceux du fond 21 de la piscine 2. Par ailleurs, la grille 3 est réalisée en un matériau synthétique flexible de type notamment PVC ou fil de fer, de manière à permettre l'enroulement du dispositif 1 pour en faciliter la manutention et le transport. Le dessin formé par les serpentins 1l, 12, 13, 14, 15, 16 maintenu par exemple par thermosoudage, collage, clippage, ou tout autre moyen de fixation adapté, respecte la forme parallélépipédique de la grille 3, et en recouvre l'ensemble de la surface, le but recherché étant de recouvrir au maximum la surface du fond 21 de ladite piscine 2 de serpentins. Chacun des six serpentins 11, 12, 13, 14, 15, 16 présente respectivement un orifice d'entrée et un orifice de sortie, dont une paire seulement a été référencée 110, 111 sur la figure 1 pour des raisons de clarté, entre lesquels circule un liquide caloporteur, tel que par exemple de l'eau avec ou sans additif, ou tout autre fluide permettant de résister à toute éventuelle contrainte climatique, notamment le gel. Les orifices d'entrée 110 et de sortie 111, communiquent avec un collecteur 4 pouvant comporter ou également faire office de répartiteur, lui-même relié à des moyens de chauffage, non représentés aux figures 1 à 4, du fluide caloporteur. Les serpentins 11, 12, 13, 14, 15, 16 peuvent, par exemple, être définis par des tuyaux de chauffage au sol de type classique, sélectionnés en fonction de leur diamètre, qui doit être adapté au volume d'eau contenue dans la piscine 2. En tout état de cause, ce diamètre ne doit de préférence pas être inférieur à 12 mm, pour que la quantité de liquide caloporteur circulant à l'intérieur des serpentins 11, 12, 13, 14, 15, 16 soit considérée comme suffisante. Le fait d'équiper le dispositif de chauffage 1 selon l'invention de six serpentins 1l, 12, 13, 14, 15, 16, permet de lui conférer six zones chauffantes présentant comparativement des températures sensiblement identiques. Ainsi, la chaleur diffusée par conduction thermique par le dispositif de chauffage 1 vers l'eau contenue dans la piscine 2, depuis son fond 21 vers son bord 22, est sensiblement la même sur l'ensemble de la surface qu'il occupe, laquelle correspond avantageusement, dans le cas de figure, à la surface de la piscine 2. En outre, le fait d'utiliser une pluralité de serpentins 1l, 12, 13, 14, 15, 16 permet également de limiter de manière notable la déperdition d'énergie que subit le fluide caloporteur en circulant entre à chaque fois un orifice d'entrée 110 et un orifice de sortie 111, la distance parcourue par le fluide caloporteur étant plus courte que si un seul serpentin était utilisé. Par conséquent, la surface occupée par les serpentins, ainsi que leur nombre, représentent des caractéristiques permettant d'atteindre un des objectifs de l'invention, à savoir améliorer le rendement du procédé de chauffage d'une piscine. Tel que visible sur les figures 2, 3 et 4, la grille 3 supportant les six serpentins 11, 12, 13, 14, 15, 16 peut être disposée soit sur la face interne 211 du fond 21 de la piscine 2, soit sur la face externe 212 de ce même fond 21. Bien que le dispositif de chauffage 1 selon l'invention soit de préférence intégré au niveau d'une piscine 2, lors de la fabrication de cette dernière, à savoir en usine, la possibilité d'une installation sur la face interne 211 permet avantageusement d'équiper une piscine 2 déjà enterrée et de remplacer, le cas échéant, un dispositif de chauffage de type classique ne donnant plus satisfaction par un dispositif de chauffage 1 selon la présente invention. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 3 et 4, le dispositif de chauffage 1 est convenablement disposé sur la face externe 212 du fond 21 de la piscine 2 au moyen de quatre plots de centrage 60, puis recouvert d'une couche 7 d'une résine thermodurcissable, telle que par exemple du polyester. Un tel surmoulage permet avantageusement d'obtenir simultanément la solidarisation du dispositif de chauffage 1 à la piscine 2 et son intégration à la structure de cette dernière. Bien entendu, le surmoulage peut également être effectué lorsque le dispositif de chauffage 1 est installé sur la face interne 211 du fond 21 de la piscine 2 comme cela est représenté sur la figure 2. Dans le cas d'une piscine déjà enterrée, il est notamment possible, suivant la nature du matériau dont est constitué le fond 21, soit de couler une chape en béton, soit d'utiliser une résine thermodurcissable, soit encore de recourir à un voile d'un25 matériau soudé par laser, pour recouvrir le dispositif de chauffage 1 et créer un double fond sur lequel reposera le liner. En outre, il est également possible de fixer préalablement le dispositif de chauffage 1 au niveau d'une face interne 211 ou externe 212 par tout moyen approprié, par exemple vissage, collage, avant de procéder à un surmoulage aux fins de finition. Par ailleurs, tel que visible sur les figures 1 à 4, le dispositif de chauffage 1 est avantageusement équipé d'un orifice 6, apte à communiquer avec une bonde d'évacuation de l'eau de la piscine 2 dont est muni le fond 21 de cette dernière. La figure 5 se rapporte à une autre variante de l'invention dans laquelle un dispositif de chauffage 10 est prévu pour équiper une piscine de forme circulaire, non représentée. Ledit dispositif de chauffage 10 comprend à cet effet une grille 30, de forme circulaire, réalisée au moyen d'un matériau flexible de type notamment PVC ou fil de fer, et dont les dimensions sont prévues sensiblement équivalentes à celle de la piscine concernée. Quatre serpentins 31, 32, 33, 34, sont disposés sur la grille 30 de sorte que le dessin qu'ils forment respecte la forme circulaire de cette même grille 30 et que la surface occupée par ce dessin corresponde à celle de la grille 30. Leurs orifices d'entrée et de sortie, dont seule la paire 310, 311 est représentée, communiquent avec un collecteur-répartiteur 40, lui-même relié, au travers de moyens adéquats, à un ensemble de capteurs solaires 8 aptes à permettre le réchauffement du fluide caloporteur circulant dans les quatre serpentins 31, 32, 33, 34. Comme dans l'exemple précédent, un tel dispositif de chauffage 10 peut être installé au niveau aussi bien de la face interne que de la face externe d'une piscine de forme circulaire, par le bais des mêmes moyens que ceux évoqués ci-dessus. Possibilités d'application industrielle : Du fait de la nature des matériaux employés pour le fabriquer, choisis parmi des matériaux classiques, que l'on sait d'ores et déjà mettre en oeuvre dans d'autres applications, il est tout à fait envisageable de fabriquer un dispositif de chauffage 1, 10 selon l'invention de manière industrielle. Il ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés, à savoir une amélioration du rendement du procédé de chauffage d'une piscine quelle que soit le type d'énergie utilisée y compris l'énergie solaire, incontournable dans certains pays du fait de leurs réglementations. De même, il ressort clairement que le dispositif de chauffage de l'invention peut être étendu à des applications autres que celles de la piscine, car il peut être posé facilement et rapidement permettant des gains de main d'oeuvre sur chantier. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées. Notamment, le circuit de chauffage n'est pas limité à une circulation de fluide caloporteur, mais peut être également constitué de résistances électriques alimentées par des cellules photovoltaïques ou tout autre moyen de chauffage équivalent. Revendications1.Dispositif de chauffage (1, 10) d'un volume de fluide contenu dans une enceinte délimitée par des parois, en particulier d'un volume d'eau contenu dans une piscine (2), ledit dispositif comprenant au moins un circuit de chauffage alimenté par des moyens de chauffage, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un support (3) en forme de nappe apte à recevoir ledit circuit de chauffage, et en ce que ledit support (3) est agencé pour être disposé le long d'au moins une des parois (21) de ladite enceinte (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit de chauffage comporte au moins un serpentin (1l, 12, 13, 14, 15, 16, 31, 32, 33, 34) pourvu d'un orifice d'entrée (110, 310) d'un liquide caloporteur et d'un orifice de sortie (111, 311) d'un liquide caloporteur, ledit orifice d'entrée (110, 310) et ledit orifice de sortie (111, 311) communiquant avec un collecteur (4, 40), apte à être relié auxdits moyens de chauffage. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs serpentins (11, 12, 13, 14, 15, 16, 31, 32, 33, 34) montés en parallèle sur ledit collecteur (4). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support en forme de nappe est agencé de telle sorte que son pourtour et ses dimensions sont adaptés à la forme de la surface de la paroi et au volume de l'enceinte qu'il est supposé équiper. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le ou lesdits serpentins (11, 12, 13, 14, 15, 16, 31, 32, 33, 34) sont définis par des tuyaux flexibles, réalisés notamment en matière synthétique telle que du PVC, et 12présentent un diamètre intérieur choisi en fonction du volume de l'enceinte que ledit dispositif est supposé équiper. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le ou lesdits serpentins (11, 12, 13, 14, 15, 16, 31, 32, 33, 34) sont solidarisés audit support (3) en forme de nappe par collage à froid, thermocollage, thermosoudage, ou fixation mécanique. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support (3) en forme de nappe est réalisé dans un matériau flexible, choisi dans le groupe comprenant une grille, un non tissé. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de chauffage comportent au moins un capteur solaire (8). 9. Piscine (2) caractérisée en ce qu'elle est équipée le long d'au moins une de ses parois d'un dispositif de chauffage (1, 10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 20 10. Piscine selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit dispositif de chauffage (1, 10) est fixé à ladite paroi par un procédé choisi dans le groupe comprenant le vissage, le collage à froid, le thermocollage, le thermosoudage, le clippage, le recours à des ventouses. 25 11 Piscine selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que ladite paroi est définie par le fond (21). 12. Piscine selon la revendication 11, caractérisée en ce que ladite paroi est définie par la face interne (211) dudit fond (21).1513. Piscine selon la revendication 11, caractérisée en ce que ladite paroi est définie par la face externe (212) dudit fond. 14. Piscine selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que ledit dispositif de chauffage (1, 10) est recouvert d'une couche (7) d'un matériau durcissable.