Brevet FR2967755A1 — publié le 20120525

Pompe à chaleur sans fluide frigorigène Le nouveau système de pompe à chaleur a l'avantage d'avoir une consommation réduite par rapport aux pompes à chaleur classique, car l'air comprimé très chaud est stocké dans une chambre et est recyclé en permanence, évitant ainsi des pertes de calories, elle se compose selon l'invention. Figure 1 : 1. Bloc moteur modifié de véhicule 2. Plaques de tubulures 3. Obturateur 4. Pipe d'admission 5. Serpentin 6. Clapet de compensation 7. Sortie d'eau chaude 8. Retour d'eau froide 9. Volant et poulie 10. Courroie d'entrainement 11. Moteur électrique à haut rendement et Poulie Figure 2 : 1. Bloc modifié de véhicule 20 9. Volant et poulie 15. Tendeur à ressorts 13. Support amovible du moteur électrique 14. Purgeur automatique Figure 3 : 25 16 et 18. Habillage tôle 19. Plaque support et flexibles 13. Support moteur électrique 15. Tendeur à ressorts 6. Support moteur bloc 30 17. Isolation phonique et thermique, six plaques isolantes D'autre part l'absence d'évaporateur, de détendeur, de condenseur et de tuyauteries reliant l'unité extérieure sur une installation classique, permet de faire de très importantes économies sur le prix de revient d'une installation. L'unité extérieure sur une installation classique comporte un ou deux ventilateurs, 35 consommateurs d'énergie et pouvant causer des problèmes d'implantations et de nuisances sonores, ce qui n'existe pas dans le nouveau système de la pompe à chaleur économique et écologique. Cette nouvelle pompe est très rapidement fonctionnelle dans une installation neuve car il n'y a pas à relier l'électricité, ni les tuyauteries et le remplissage du gaz à l'unité extérieure, puisqu'elle n'existe pas. La pompe à chaleur est écologique car sans gaz polluant. Quant au remplacement de toute chaudière ancienne, qu'il s'agisse de fuel, de gaz ou autre combustible, cette nouvelle pompe pourra être installée puisqu'elle est reliée à l'installation par deux flexibles. Pour la fabrication en série de cette pompe, un industriel pourrait être intéressé car il s'agit d'assembler des pièces existantes dans le commerce. Principe de fonctionnement du compresseur : Le compresseur travaille avec le principe du transfert de la pression du cylindre vers une chambre de stockage par l'intermédiaire de la soupape d'échappement qui se trouve ouverte lorsque le piston monte et se ferme lorsque le piston descend, stockant l'air jusqu'au point mort bas. Ensuite la soupape s'ouvre, libérant l'air chaud et comprimé qui se trouvera comprimé et stocké de nouveau. Démarrage du compresseur à vide (exemple) : Le piston est au point mort bas, le cylindre et la chambre de stockage sont remplis d'air non comprimé. Le piston monte, la soupape d'admission est fermée, la soupape d'échappement est ouverte, l'air se trouve comprimé dans la chambre d'échappement réchauffé et stocké, la soupape d'échappement se ferme emprisonnant l'air chaud. Le piston redescend, la soupape d'admission s'ouvre créant une dépression, le cylindre se rempli d'air réchauffé aspiré dans le carter du compresseur. Le piston remonte comprimant l'air du cylindre qui se réchauffe, ensuite le piston redescend, détente de l'air comprimé et chaud qui a tendance à repousser le piston vers le bas par l'effet d'élasticité de l'air comprimé, d'où un gain d'énergie à ce stade. (Effet ressort non négligeable). Le piston arrive au point mort bas, la soupape d'échappement s'ouvre et libère l'air comprimé et chaud du cycle compression stockage. Le piston remonte comprimer l'air dans la chambre d'échappement stockage, ensuite la soupape d'échappement se ferme, le piston redescend, la soupape d'admission s'ouvre créant une dépression et aspirant de l'air pour le cycle suivant. En résumé, l'air est comprimé une première fois au temps échappements stockage, étant donné que la chambre d'échappement est rendue étanche par la pose d'un obturateur 3 sur figure 1 et une seconde fois au temps compression les soupapes d'admission et d'échappement fermées, l'air se trouve comprimé dans le cylindre et réchauffé ensuite, le piston redescend, détente de l'air comprimé, la soupape de stockage s'ouvre, le cylindre se rempli d'air qui sera de nouveau comprimé dans la chambre de stockage. Le deuxième cycle est engagé et ainsi de suite et de la même manière pour les quatre cylindres que comporte la pompe. Un petit clapet d'aspiration d'air est monté sur le carter du compresseur qui a pour but de compenser les pertes d'air par les segments des pistons. En ce qui concerne l'eau chaude produite par la pompe, le circuit d'eau de l'installation de chauffage passe par le bloc du compresseur, se réchauffe par contact, comme dans une chaudière classique. Une partie passe par un ballon échangeur pour l'eau chaude du sanitaire, un petit circulateur électrique aide à la bonne circulation de l'eau du circuit primaire. Le nouveau système de pompe à chaleur est basé sur le recyclage de l'air qui a été comprimé, transféré et stocké dans une chambre d'échappement et de stockage. La nouvelle pompe à chaleur économique et écologique se distingue par l'absence de fluide frigorigène et donc sans évaporateur- détendeur-condenseur - ventilateur ni unité extérieure. L'absence de toutes ces pièces a pour effet une économie très importante sur le prix de revient d'une installation de chauffage. D'autre part la pose sur une installation neuve ou le remplacement d'une chaudière ancienne, qu'elle utilise le bois, le charbon, le fuel, le gaz ou tout autre combustible est très facile puisqu'il suffit de relier la pompe par deux flexibles et une arrivée de courant en 220v. Lorsque la température extérieure est très basse, une pompe à chaleur classique a un mauvais rendement, ce qui ne se produit pas dans le système de la nouvelle pompe à chaleur car l'air comprimé chaud est recyclé en permanence. La pompe n'a aucun contact avec l'extérieur. Le bloc moteur servant de compresseur (1) est entrainé par le moteur électrique à haut rendement (11) par l'intermédiaire de la courroie d'entrainement (10). Le système de pompe à chaleur économique et écologique est basé sur le stockage de l'air comprimé par les pistons du compresseur (1) et emmagasiné dans la chambre d'échappement et de stockage du bloc moteur servant de compresseur. Cet air est recyclé en permanence comme cité dans le mode de fonctionnement. Le compresseur travaille avec le principe du transfert de la pression du cylindre du compresseur (1) vers une chambre de stockage par l'intermédiaire de la soupape d'échappement qui se trouve ouverte lorsque le piston monte et se ferme ; lorsque le piston descend stockant l'air jusqu'au point mort bas. Ensuite la soupape s'ouvre libérant l'air chaud et comprimé qui se trouvera comprimé et stocké de nouveau.