Brevet FR2971327A1 — publié le 20120810

DESCRIPTION La présente invention a pour objet un procédé de régulation permettant l'obtention immédiate ou quasi immédiate d'eau chaude dès l'ouverture d'un robinet de puisage d'un système d'alimentation en eau chaude comprenant un préparateur d'eau chaude et au moins un robinet de puisage relié par une conduite d'amenée audit préparateur. Elle a également pour objet un dispositif de régulation convenant à la mise en ceuvre dudit procédé. Un tel dispositif, présentant un encombrement réduit, est destiné plus particulièrement à être installé à proximité d'un puisage d'eau chaude pour obtenir en fonction de l'emplacement, très rapidement, voir immédiatement de l'eau chaude. L'invention va générer un gain d'eau, d'énergie et de temps. On sait qu'une installation d'eau chaude sanitaire comporte généralement un générateur d'eau chaude et différents points de puisage. La longueur et le diamètre de la canalisation de liaison, entre le préparateur d'eau chaude et un robinet de puisage, et le temps d'intervalle de non utilisation de ce dernier, est, dès sa réutilisation, la corrélation d'une quantité d'eau inutilisable, car refroidie, et une perte de temps suite à l'attente d'eau chaude. Afm de pouvoir soutirer de l'eau chaude dès l'ouverture du robinet de puisage, il existe actuellement deux solutions : mettre le préparateur d'eau chaude sanitaire à proximité du puisage, ou mettre une circulation sur l'alimentation en eau chaude sanitaire avec un bouclage entre le générateur d'eau chaude et le puisage le plus éloigné. La première solution est rarement réalisable, du fait que le générateur d'eau chaude sanitaire est commun pour tous les puisages, et ne peut donc tenir compte de tous les puisages, ou par un manque de place pour un générateur trop volumineux. La deuxième solution avec un bouclage de l'eau chaude nécessite en premier lieu un générateur d'eau chaude pourvu d'une connexion spéciale pour le raccordement de la canalisation de bouclage. La canalisation supplémentaire pour le bouclage devrait être installée lors de la réalisation de l'installation sanitaire et ne peut être rarement rajoutée sur une installation existante sans occasionner des travaux importants. Dans -2- cette solution il est nécessaire d'y ajouter une pompe de circulation pour que l'eau refroidie dans la canalisation d'alimentation soit réchauffée, en renouvelant l'eau de cette canalisation à travers une circulation. Même si cette pompe de circulation est pourvue d'une plage de fonctionnement, la consommation reste importante, due aux déperditions thermiques de l'eau dans le circuit du bouclage et surtout inutile pendant la non utilisation. L'objet de l'invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un procédé de régulation et un dispositif, convenant à la mise en oeuvre dudit procédé, adaptable à tous types de générateur d'eau chaude sanitaire et tous types d'alimentation en eau chaude sanitaire, neuve ou existante, à partir du moment où il y a une nécessité de faire des économies d'eau, d'énergies et d'augmenter le confort d'utilisation. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif, à moindre coût, permettant d'être installé rapidement et aisément, tout en étant raccordé à un ou plusieurs robinets de puisage pour avoir de l'eau chaude à tout endroit et tout moment. L'application de l'invention est principalement destinée aux installations en chaude sanitaire des maisons individuelles, bâtiments collectifs, hôtels, bureaux et tous autres bâtiments avec production d'eau chaude sanitaire. L'invention pourra être installée proche des puisages en eau chaude sanitaire, sous un évier et/ou un lavabo, ou sur une nourrice desservant un ensemble de puisages. Elle pourra également être installée en cascade pour une canalisation d'alimentation en eau chaude d'une longueur trop importante. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, la présente invention a pour objet un procédé de régulation permettant l'obtention immédiate ou quasi immédiate d'eau chaude, dès l'ouverture d'un robinet de puisage d'un système d'alimentation en eau chaude comprenant un préparateur d'eau chaude et au moins un robinet de puisage, relié par une conduite d'amenée audit préparateur, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement, à partir d'un module de régulation placé en un point de la conduite d'amenée, en série, entre le préparateur et le ou les robinets de puisage, de sorte que l'eau provenant dudit préparateur traverse ledit module, en amont, par une entrée d'eau du module et, en aval, par une sortie d'eau du module, avant d'alimenter le ou les robinets de puisage: -3- - à diviser le flux d'eau entrant dans ledit module et provenant du préparateur, via la conduite d'amenée, en un premier flux d'eau issu d'une partie dudit flux d'eau entrant et en un second flux d'eau issu de l'autre partie dudit flux entrant et étant à une température de consigne, obtenue par des moyens de chauffage dans ledit module, sensiblement égale ou supérieure à la température dudit flux d'eau entrant, - à régler le débit desdits premier et second flux, - à mélanger, dans ledit module, à l'état de puisage lors de l'ouverture d'au moins un robinet de puisage, ledit premier flux d'eau, à la température du flux d'eau entrant, avec ledit second flux d'eau à la température de consigne, - à acheminer, le mélange ainsi réalisé desdits premier et second flux d'eau vers la sortie du module, ce en vue d'alimenter immédiatement ou quasi-immédiatement en eau chaude issue dudit mélange le ou chaque robinet de puisage concerné. La présente invention a également pour objet un dispositif de régulation permettant l'obtention immédiate ou quasi immédiate d'eau chaude dès l'ouverture d'un robinet de puisage d'un système d'alimentation en eau chaude comprenant un préparateur d'eau chaude et au moins un robinet de puisage relié par une conduite d'amenée audit préparateur, ledit dispositif convenant à la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention. Un tel dispositif se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend un module de régulation apte à être placé, en série, en un point de la conduite d'amenée, entre le préparateur et le ou les robinets de puisage, de sorte que l'eau provenant dudit préparateur traverse ledit module par une entrée d'eau du module et une sortie d'eau du module avant d'alimenter le ou les robinets de puisage, ledit module comprenant : - un réservoir d'eau, présentant au moins un compartiment, alimenté par une partie du flux d'eau entrant dans ledit module, ledit réservoir comportant, d'une part, une entrée d'eau reliée à l'entrée d'eau du module et une sortie d'eau reliée à la sortie d'eau du module et, d'autre part, des moyens de chauffage permettant de chauffer l'eau contenu dans ledit réservoir à une température de consigne, et - un système de mélange, du type by-pass, permettant, lors de l'ouverture du ou de l'un des robinets, de mélanger un premier flux d'eau provenant d'une partie du flux d'eau entrant dans ledit module avec un -4- second flux d'eau à la température de consigne, provenant de la sortie dudit réservoir et d'acheminer ledit mélange vers la sortie dudit module, ledit système comportant des moyens de réglage du débit desdits premier et second flux d'eau, - un circuit de régulation thermostatique relié audit moyens de chauffage et à au moins capteur de mesure de la température de l'eau contenu dans ledit réservoir, - une alimentation électrique. La présente invention peut prévoir que le réservoir soit compartimenté, depuis l'entrée d'eau vers la sortie d'eau du réservoir, en une succession d'au moins deux compartiments ou zones de chauffage comportant chacune des moyens de chauffage respectivement. De préférence, un tel dispositif peut comporter des moyens d'entrée d'eau permettant d'alimenter en eau le ou chaque compartiment en un point bas de ce dernier et en ce qu'il comporte des moyens de sortie d'eau permettant la sortie de l'eau du ou de chaque compartiment en un point haut. Dans un mode de réalisation préférentiel du réservoir, celui-ci peut comporter deux compartiments, à savoir un compartiment amont comportant, en partie haute, l'entrée d'eau du réservoir et un compartiment aval comportant, en partie haute, la sortie d'eau du réservoir et ladite entrée d'eau peut se prolonger vers le bas par un tube plongeur s'étendant jusqu'au point bas d'alimentation dudit compartiment amont. En outre, la présente invention peut prévoir que soit le compartiment amont comporte un tube plongeur supplémentaire s'étendant depuis un point haut dudit compartiment amont jusqu'au point bas d'alimentation du compartiment aval, soit que le compartiment aval comporte un tube plongeur s'étendant depuis un point haut dans le compartiment amont jusqu'au point bas d'alimentation dudit compartiment aval. De préférence, le ou chaque compartiment peut comporter, en un point bas, au moins un réchauffeur électrique. D'autre part, un tel dispositif peut comporter en outre des moyens de calcul de la quantité d'eau envoyée vers le réservoir et le by- pass de sorte que ladite quantité d'eau soit déterminée en fonction de la quantité d'eau refroidie, de sa température de refroidissement ainsi que de la température de l'eau chaude dans le préparateur. Dans une forme de réalisation préférentielle, l'entrée d'eau du réservoir peut être reliée à l'entrée d'eau du module grâce à une conduite d'entrée et la sortie d'eau du réservoir peut être reliée à la sortie d'eau du module grâce à une conduite de sortie. Par ailleurs, une conduite formant le by-pass peut être connectée en parallèle, d'une part, sur l'entrée et la sortie du réservoir et, d'autre part, sur l'entrée et la sortie du module, en étant connectée, par l'une de ses extrémités, à ladite conduite d'entrée et, par son autre extrémité, à ladite conduite de sortie. De préférence, le diamètre de la conduite by-pass peut être 10 supérieur au diamètre du ou de chaque tube plongeur. Enfm, les moyens de chauffage peuvent être commandés de manière à réchauffer l'eau provenant de la conduite d'amenée du préparateur d'eau chaude ou à maintenir en température ladite eau selon la durée du puisage du robinet concerné et peuvent être régulés par un 15 thermostat. La capacité de réserve d'eau, le réglage de la température et le réglage du débit du by-pass de l'invention seront en fonction du volume d'eau refroidie et de sa température. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, la réalisation de l'invention : 20 La Fig. 1 représente le fonctionnement en vue schématique de l'invention. En ouvrant le puisage alimenté par la canalisation 5, l'eau provenant du préparateur ECS va être amenée vers l'invention à travers la conduite 8. Une partie de cette eau va être dirigée vers le réservoir 14, 2, 25 comportant deux compartiment respectivement amont 14 et aval 2, à travers un tube plongeur 15 amont, qui va pousser l'eau du compartiment amont 14 vers le compartiment aval 2 à travers un tube plongeur 17 aval et qui va pousser l'eau de dudit compartiment aval 2 vers la partie aval 8 de la conduite d'amenée 5. 30 Une autre partie de cette eau va être dirigée directement vers ladite partie aval 8 de la conduite d'amenée 5 à travers une conduite 6 by-pass pour se mélanger avec l'eau venant du réservoir 14, 2. Le débit du by-pass 6 et du tube plongeur 15 amont pourra se faire, en fonction du volume d'eau et de sa température la plus basse, dans 35 la conduite entre le préparateur ECS et l'invention, à l'aide d'une vanne de réglage de débit 7. -6- Le débit du by-pass 6 et la température de l'eau du réservoir 2, 14 pourra être réglé en fonction du résultat calculé à l'aide d'un logiciel spécifique. Afm de pouvoir effectuer le réglage de débit uniquement sur la conduite by-pass 6, celle-ci aura de préférence, un diamètre supérieur au diamètre du tube plongeur 15 amont et/ou du tube plongeur 17 aval. Le réglage de débit se fait une fois pour toute au début de la mise en route. Ce débit pourra rester presque constant, car le débit est lié à une perte de charge qui varie en fonction de la température d'eau de sorte que l'eau chaude est toujours légèrement avantagée, ce qui améliore la performance. En fonction du besoin, on pourra ajouter des compartiments supplémentaires. Pour le bon fonctionnement de l'invention il faudra au minimum deux compartiments séparés de façon étanche par une cloison, car la température de l'eau apportée par le tube plongeur 15 amont va se mélanger avec l'eau du compartiment 14 et va influencer la température de l'eau amenée par le tube plongeur 17 aval vers le compartiment 2 après avoir transféré un tiers à un demi du volume du compartiment 14. Pour un puisage prolongé, les compartiments 14 et 2 d'eau de l'invention vont être à la même température que la température du préparateur ECS. De ce fait la température de l'eau desdits compartiments ne devra être que maintenue à la température de la consigne à travers les réchauffeurs électriques 1 et 18. Si la température de l'eau desdits compartiments, captée par des sondes respectives 3 et 6, est inférieure à la température de consigne de la régulation thermostatique 9, celle-ci va fermer respectivement des relais 12 et 13 pour enclencher respectivement les réchauffeurs 1 et 18, jusqu'à atteindre la température de consigne. L'alimentation électrique 11 pourra être ouverte à l'aide d'un interrupteur 10. Un vase d'expansion 4 peut être prévu avantageusement pour absorber le supplément de volume d'eau dû à la dilatation de l'eau des compartiments 2 et 14 lors de la mise en température par les réchauffeurs 1 et 18. Un dispositif de protection anticorrosion pourra être réalisé par une anode de magnésium ou système ACI (anti corrosion intégral). Un dispositif anti-chauffe à sec pourra être incorporé en option pour ne pas actionner la résistance si la réserve d'eau est vide. Le moyen de chauffage par résistance électrique pourra être remplacé par toute autre échangeur thermique, si cela serait nécessaire. Un dispositif de groupe de sécurité à l'entrée d'eau, provenant de la canalisation d'eau chaude du générateur, pourra être mise en place si nécessaire. La forme et la composition de l'invention peuvent variées en fonction du besoin et du mode de fabrication. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé de régulation permettant l'obtention immédiate ou quasi immédiate d'eau chaude dès l'ouverture d'un robinet de puisage d'un système d'alimentation en eau chaude comprenant un préparateur d'eau chaude et au moins un robinet de puisage relié par une conduite d'amenée (8) audit préparateur, caractérisé en ce qu'il consiste, à partir d'un module de régulation placé en un point de la conduite d'amenée (8), en série, entre le préparateur et le ou les robinets de puisage, de sorte que l'eau provenant dudit préparateur traverse ledit module, en amont, par une entrée d'eau du module et, en aval, par une sortie d'eau du module, avant d'alimenter le ou les robinets de puisage: - à diviser le flux d'eau entrant dans ledit module et provenant du préparateur, via la conduite d'amenée (8), en un premier flux d'eau issu d'une partie dudit flux d'eau entrant et en un second flux d'eau issu de l'autre partie dudit flux entrant et étant à une température de consigne, obtenue par des moyens de chauffage dans ledit module, sensiblement égale ou supérieure à la température dudit flux d'eau entrant, - à régler le débit desdits premier et second flux, - à mélanger, dans ledit module, à l'état de puisage lors de l'ouverture d'au moins un robinet de puisage, ledit premier flux d'eau, à la température du flux d'eau entrant, avec ledit second flux d'eau à la température de consigne, - à acheminer, le mélange ainsi réalisé desdits premier et second flux d'eau vers la sortie du module, ce en vue d'alimenter immédiatement ou quasi-immédiatement en eau chaude issue dudit mélange le ou chaque robinet de puisage concerné. 2. Dispositif de régulation permettant l'obtention immédiate, ou quasi immédiate, d'eau chaude, dès l'ouverture d'un robinet de puisage d'un système d'alimentation en eau chaude comprenant un préparateur d'eau chaude et au moins un robinet de puisage, relié par une conduite d'amenée audit préparateur, ledit dispositif convenant à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un module de régulation apte à être placé, en série, en un point de la conduite d'amenée (8), entre le préparateur et le ou les robinets de puisage, de sorte que l'eauprovenant dudit préparateur traverse ledit module par une entrée d'eau du module et une sortie d'eau du module avant d'alimenter le ou les robinets de puisage, ledit module comprenant : - un réservoir d'eau (14, 2), présentant au moins un compartiment (14), alimenté par une partie du flux d'eau entrant dans ledit module, ledit réservoir comportant, d'une part, une entrée d'eau reliée à l'entrée d'eau du module et une sortie d'eau reliée à la sortie d'eau du module et, d'autre part, des moyens de chauffage (1, 18) permettant de chauffer l'eau contenu dans ledit réservoir à une température de consigne, et - un système de mélange (6, 7), du type by-pass (6), permettant, lors de l'ouverture du ou de l'un des robinets, de mélanger un premier flux d'eau provenant d'une partie du flux d'eau entrant dans ledit module avec un second flux d'eau à la température de consigne, provenant de la sortie dudit réservoir (14, 2) et d'acheminer ledit mélange vers la sortie dudit module, ledit système comportant des moyens de réglage (7) du débit desdits premier et second flux d'eau, - un circuit de régulation thermostatique (9, 12, 13) relié audit moyens de chauffage et à au moins capteur de mesure (3, 16) de la 20 température de l'eau contenu dans ledit réservoir, - une alimentation électrique (10, 11). 3. Dispositif, selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réservoir est compartimenté, depuis l'entrée d'eau vers la sortie d'eau du réservoir, en une succession d'au moins deux compartiments ou zones de 25 chauffage (14) et (2) comportant chacune des moyens de chauffage respectifs (18) et (1). 4. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'entrée d'eau (15, 17) permettant d'alimenter en eau le ou chaque compartiment en un point bas 30 de ce dernier et en ce qu'il comporte des moyens de sortie d'eau (17) permettant la sortie de l'eau du ou de chaque compartiment en un point haut. 5. Dispositif, selon la revendication 4 et la revendication 3, caractérisé en ce que le réservoir comporte deux compartiments (14) et (2), 35 à savoir un compartiment amont (14) comportant, en partie haute, l'entrée d'eau du réservoir et un compartiment aval (2) comportant, en partie haute, la sortie d'eau du réservoir et en ce que ladite entrée d'eau se prolonge vers- 10- le bas par un tube plongeur (15) amont s'étendant jusqu'au point bas d'alimentation dudit compartiment amont (14) et en ce que soit le compartiment amont (14) comporte un tube plongeur supplémentaire s'étendant depuis un point haut dudit compartiment amont (14) jusqu'au point bas d'alimentation du compartiment aval (2), soit le compartiment aval comporte un tube plongeur s'étendant depuis un point haut dans le compartiment amont (14) jusqu'au point bas d'alimentation dudit compartiment aval (2). 6. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le ou chaque compartiment (2) ou (14) comporte, de préférence en un point bas, au moins un réchauffeur électrique (18) ou (1). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de calcul de la quantité d'eau envoyée vers le réservoir (14) et le by-pass (6) de sorte que ladite quantité d'eau soit déterminée en fonction de la quantité d'eau refroidie, de sa température de refroidissement ainsi que de la température de l'eau chaude dans le préparateur. 8. Dispositif, selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que l'entrée d'eau du réservoir est reliée à l'entrée d'eau du module grâce à une conduite d'entrée et la sortie d'eau du réservoir est reliée à la sortie d'eau du module grâce à une conduite de sortie et en ce qu'une conduite (6) formant le by-pass est connectée en parallèle, d'une part, sur l'entrée et la sortie du réservoir et, d'autre part, sur l'entrée et la sortie du module, en étant connectée, par l'une de ses extrémités, à ladite conduite d'entrée et, par son autre extrémité, à ladite conduite de sortie. 9. Dispositif, selon la revendication 8, caractérisé en ce que le diamètre de la conduite by-pass (6) est supérieur au diamètre du ou de chaque tube plongeur (15). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont commandés de manière à réchauffer l'eau provenant de la conduite d'amenée (8) du préparateur d'eau chaude ou à maintenir en température ladite eau selon la durée du puisage du robinet concemé et sont régulés par un thermostat (9).