Brevet FR3013804A1 — publié le 20150529

CHEMINEE URBAINE CONCUE POUR PRODUIRE DE L'ENERGIE A PARTIR D'UNE SOURCE DE CHALEUR Etat actuel de la technique. Actuellement il existe une technique pour produire de l'énergie renouvelable à grande échelle. Les « Cheminées Solaires », structures de grande dimension sont conçues à cet effet. A la base de la Cheminée on construit un « Collecteur » qui n'est qu'une serre de 05 très grandes dimensions, sinon un sol désertique. Le soleil réchauffe le sol, qui, à son tour réchauffe l'air emprisonné. L'air chaud pénètre dans la base de la cheminée et, par effet de tirage, sort par son sommet où il se dissipe dans l'air ambiant plus froid. A l'intérieur de la cheminée, à sa base, les pales d'une Turbine sont mises en rotation par le flux d'air. Une Cheminée 10 expérimentale de 200 mètres a été construite à Manzanares (Espagne). Une Cheminée, prête à fonctionner, de 120 mètres vient d'être bâtie à Yanqing (Mongolie intérieure, Chine). Deux autres Cheminées sont en cours de construction l'une en Arizona (USA), l'autre toujours en Chine. 15 Demande de brevet. Description. La « Cheminée Urbaine » (1) proposée dans ce document est différente de la Cheminée Solaire. Elle est conçue pour produire l'énergie à partir d'une source d'air chaud située dans un local fermé (2) à l'intérieur d'un immeuble (4). Habituellement l'immeuble (4) est situé dans un milieu urbain ou à proximité d'un milieu urbain. Au moment où 20 ce document est écrit, il existe de nombreuses sources d'air chaud qui se dissipe dans l'air ambiant nettement plus froid (3) à l'extérieur de l'immeuble (4). Ainsi, certaines industries de toutes les tailles utilisent des fours dont la température est très élevée. Les déchèteries font usage de cheminées pour évacuer dans l'air ambiant (3) l'air chaud provenant de l'incinération des 25 déchets. Nous prenons, pour l'exemple, le cas des blanchisseries, dont la température des locaux chauds a fait l'objet de plusieurs études. Les blanchisseries des hôtels, des hôpitaux et surtout les blanchisseries industrielles se situent dans des locaux où la température dépasse 30 degrés Celsius et arrive parfois à frôler les 40 degrés sinon plus. D'après F. 30 Durranc, dans son article « Projet de Restructuration d'une Blanchisserie » publié en 2004 par l'Ecole Nationale de la Santé Publique (ENSP) de Rennes, dans la blanchisserie de l'Hôpital Sainte Foy à Rennes on trouve les températures suivantes : 3 0 1 3 8 0 4 2 Dans le local de la chaudière : 39.9 degrés Celsius ; pour simplifier, T1= 40°. Dans le local de linge sale : 29.9 degrés Celsius ; pour simplifier, T2 = 30°. La température TA de l'atmosphère ambiante (3) au niveau du sol, ou proche du sol, doit être aussi basse que possible pour un rendement correct de la 05 Cheminée urbaine (1). Contrairement à la Cheminée Solaire, la Cheminée Urbaine (1) n'a pas besoin d'un Collecteur, ni d'un fût de grande hauteur. La production d'énergie est relativement simple. Le local fermé (2) communique avec la Cheminée Urbaine (1) par un tuyau (7) en béton armé, métal, ou tout autre matériau convenable. Si le local fermé (2) fait corps 10 commun avec la Cheminée Urbaine (1), un simple orifice pratiqué dans la cloison verticale commune ou dans le plancher horizontal commun est suffisant. L'air chaud dans le local fermé (2) situé à l'intérieur de l'immeuble (4) ayant la température T1 ou T2 ne se dissipe plus dans l'atmosphère ambiante (3), mais pénètre dans la Cheminée Urbaine (1) par l'effet de 15 cheminée (tirage). Le passage de l'air met en rotation les pales d'une Turbine (5) qui produit l'énergie. Cette énergie peut être utilisée pour apporter la chaleur, l'électricité ou autres besoins d'énergie à l'immeuble (4) ou, le cas échéant, à un ensemble d'immeubles. La température de l'air au sol TA est par défiriition plus froide que celle de la blanchisserie (ou de tout 20 autre local chaud). L'effet de cheminée (tirage) est en partie proportionnel avec la différence de température AT entre T1 (ou T2) et TA. Ainsi, dans une région tempérée, en supposant, par exemple que T1 = 40° et TA = 20°, le tirage de la Cheminée Urbaine (1) est pratiquement proportionnel à AT = 40° - 20° = 20°. Cette différence de température est trop faible pour une 25 production rentable d'énergie. Dans une région froide avec toujours T1 = 40° mais avec TA = - 20° le tirage de la Cheminée est pratiquement égal à AT = 40°- (-20°) = 60°. La hauteur de la Cheminée Urbaine (1) est sans importance du point de vue technique. Au cas où la Cheminée Urbaine (1) est située à proximité de 30 l'immeuble (4) sa stabilité est assurée par des agrafes métalliques (6) ou tout autre moyen convenable. L'emplacement de la Cheminée Urbaine (1) à l'intérieur ou à l'extérieur de l'immeuble (4) ainsi que, dans ce dernier cas, la hauteur de la Cheminée (1) 35 constituent des problèmes d'architecture. De toute manière, l'ensemble formé par Cheminée Urbaine (1) et l'immeuble (4) est cencé avoir un aspect esthétique. 3 0 13 804 3 La Cheminée Urbaine (1) peut être prévue dans, ou à proximité, des hôtels, hôpitaux ou immeubles d'habitation de grandes dimensions généralement situés dans des espaces urbains ou à proximité des espaces urbains. Cependant, à condition d'être rentable sur le plan financier, la Cheminée 05 Urbaine (1) peut être conçue dans tout immeuble susceptible d'abriter un local fermé (2) dont la température est suffisamment élevée. De tels bâtiments peuvent être situés en dehors de ces espaces urbains, mais leur construction ainsi que la construction de la Cheminée Urbaine (1) sont envisageables à condition que leur rentabilité soit prouvée. 10 L'application industrielle de la Cheminée Urbaine (1). Pour être rentable sur le plan financier la Cheminée Urbaine (1) doit être conçue dans un site au climat aussi froid que possible. En effet, la différence de température AT entre la source de chaleur située dans un local fermé (2) à l'intérieur de 15 l'immeuble (4) d'une part et l'air ambiant (3) à l'extérieur de l'immeuble (4) d'autre part doit dépasser, par exemple, 40°. La température dans le local fermé (2) d'où provient l'air chaud à l'entrée de la Cheminée Urbaine (1) est connue. Elle ne peut pas se situer au-delà d'environ 30° à 40° pour permettre qu'une activité humaine ne soit pas' excessivement pénible. Par 20 contre, la température de l'air ambiant (3) à l'extérieur de l'immeuble (4) à la sortie de la Cheminée Urbaine (1) est très différente en fonction du site géographique dans lequel l'immeuble (4) est situé. Tels sites géographiques peuvent être trouvés, par exemple, au Canada, en Alaska, au Groenland, en Islande et dans les parties nordiques de la Norvège, de la Suède, de la 25 Finlande et de la Russie. Liste des Références. (1) Cheminée Urbaine (2) Local interne accueillant ta source de chaleur (3) Air (atmosphère) ambiant (e) (4) Immeuble abritant le local (2) (5) Turbine (6) Agrafes reliant la Cheminée Urbaine (1) au Local (2) (7) Tuyau créant une ouverture entre la Cheminée Urbaine (1) et le Local (2) Liste des Figures : Cheminée (1) située à l'extérieur d'un immeuble (4) abritant le local interne (2)qui accueille la source de chaleur. Fig. 1. Elévation C (façade) de l'immeuble (4) Fig. 2. Elévation D (façade) de l'immeuble (4) Fig. - QPype yertio* A - Fig. 4. Coupe horizontale B - B REVENDICATIONS1. Cheminée Urbaine (1) à production d'énergie par effet de cheminée, la Cheminée (1) étant reliée à un local fermé (2) d'un immeuble (4) par un orifice, caractérisée en ce qu'elle comprend une turbine (5) qui produit de l'énergie par effet de cheminée (tirage) provenant de la différence de température entre l'air chaud du local fermé (2) et l'atmosphère ambiante (3). 2. Cheminée Urbaine (1) selon la Revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est située à proximité du local fermé (2) et assure sa stabilité à l'aide d'agrafes métalliques (6) et permet le tirage de l'air chaud du local fermé (2) à la Cheminée Urbaine (1) par l'intermédiaire d'un tuyau (7).