Brevet FR3070230A1 — publié le 20190222

Le dispositif, selon l'invention, concerne la production de chauffage électrique avec un appareil équipé au minimum de deux résistances chauffantes par alimentation électrique. Le dispositif est équipé de deux tensions d'alimentation électrique bi tension et bi-mode, chaque résistance aura une alimentation électrique d'origine différente. Une résistance sera raccordée au réseau à tension et courant alternatifs et l'autre résistance sera raccordée à une tension et courant continus d'origine photovoltaïque. La production de chauffage électrique est généralement réalisée par un grand nombre d'appareils de toutes sortes : convecteur, panneau rayonnant, radiateur à inertie à fluide caloporteur, chaudière électrique, plancher et plafond rayonnants, accumulateur à brique réfractaire ou tout autre système. Tous ces appareils sont pourvus de résistance électrique reliée au réseau à tension et courant alternatifs. Le dispositif, selon l'invention, est d'apporter une solution qui s'inscrit dans le cadre de la transition énergétique. Le système permet de réduire l'utilisation des énergies fossiles et d'électricité du réseau. L'avantage du système est qu'à la moindre production de tension et de courant continus fournis par le champ solaire photovoltaïque ( 5 ) aux bornes de la résistance ( 4 ), on obtiendra une quantité d'énergie qui aura pour effet de créer une élévation de température variable à l' intérieur du convecteur. Le dispositif, selon l'invention, concerne un appareil de chauffage de type convecteur qui est composé d'une carcasse en tôle ( 1), d'une entrée d'air froid ( 2 ), d'une sortie d'air chaud ( 3 ), d'une résistance électrique chauffante ( 4 ) alimentée par une tension et courant continus en provenance d'un champ solaire photovoltaïque (5 ) et d'une résistance ( 6 ) alimentée par la tension et le courant alternatifs du réseau ( 7 ). La tension du réseau est de 240 volts ( deux cent quarante ) alternatif, la tension issue du champ solaire photovoltaïque peut être de tension et courant continus variables 12 volts ( douze ) 24 volts ( vingt-quatre ) 48 volts ( quarante-huit ) 240 volts ( deux cent quarante ). Le dispositif, selon l'invention, est composé d'un thermostat de réglage des températures ( 8) et d'un limiteur thermique de sécurité ( 9), montés en série avec la résistance ( 6 ) et le thermostat de réglage des températures ( 8 ) alimentés en électricité de tension et courant alternatifs du réseau. Le dispositif, selon l'invention, est composé d'un autre limiteur thermique de sécurité résistance ( 10) monté en série avec la résistance ( 4 ) alimentée en tension 2 et courant continus en provenance du champ solaire photovoltaïque ( 5). Le dispositif, selon l'invention, se compose d'un champ solaire photovoltaïque ( 5 ) qui va alimenter en tension et courant continus la résistance ( 4 ) en utilisant directement le courant de court circuit. 5 Le dispositif se compose d'une pluralité de blocs de jonctions ( 13 ) équipés de diode anti retour, ceci afin d'éviter que des panneaux photovoltaïques du champ solaire puissent être consommateur d'énergie. Le dispositif se compose de deux coffrets électriques ( 11 et 12 ) qui assurent la protection du système et des personnes. Le coffret ( 11 ) est équipé de protections 10 pour la tension et le courant alternatifs. Le coffret ( 12 ) est équipé de protections pour la tension et le courant continus. Le dispositif, selon l'invention, va permettre l'utilisation la plus rationnelle de l'énergie électrique photovoltaïque. Le système permet d'utiliser 100 % ( cent pour cent ) de l'énergie électrique fournie par le champ solaire ( 5 ). 15 Le principe de fonctionnement, selon l'invention : la résistance ( 4 ) équipée de son limiteur thermique ( 10 ) sera installée le plus proche de l'entrée d'air froid ( 2 ). La résistance ( 6 ) équipée de son thermostat de réglage des températures ( 8 ) et de son limiteur thermique de sécurité ( 9 ) sera installée au dessus de la résistance ( 4 ). Principe de fonctionnement du dispositif, selon l'invention, à la mise sous tension du 20 convecteur : la résistance ( 6 ) sera alimentée en tension et courant alternatifs du réseau et fournira la chaleur. La résistance ( 4), alimentée en tension et courant continus à ces bornes, émettra de la chaleur en fonction de la production d'énergie du champ solaire ( 5 ). La chaleur produite par la résistance ( 4 ) va créer une élévation de la température à l'intérieur 25 du convecteur( 1 ) ce qui aura pour effet de faire ouvrir le contact du thermostat de réglage des températures ( 8 ) ou de faire ouvrir le contact du limiteur thermique de la résistance ( 6 ) : ce qui produira l'arrêt de la consommation électrique du réseau ( 7 ). Le convecteur continuera à fournir de la chaleur en étant alimenté en tension et courant continus, d'origine photovoltaïque, par le biais de la résistance ( 4 ). 30 Le dispositif, selon l'invention, produira de la chaleur d'origine électrique solaire photovoltaïque ( 5 ) durant la journée au fil de l'ensoleillement ou de la luminosité et produira l'intégralité ou une partie de la chaleur du local à chauffer. Le dispositif, selon l'invention, pourra équiper tous les systèmes de chauffage électrique à tension et courant alternatifs qu'ils soient à convection, à fluide 3 caloporteur, à inertie, accumulateur à brique réfractaire, chaudière électrique, plancher et plafond rayonnants, ou tout autre système. Le système de chauffage électrique avec le dispositif bi tension et bi-mode, selon l'invention, permet aussi le fonctionnement à la demande avec l'énergie électrique 5 du réseau ( 7 ) ou l'énergie électrique produite par le champ solaire photovoltaïque ( 5 ) suivant les besoins, par une simple coupure de l'une ou l'autre source d'alimentation d'énergie électrique. Exemple : Pour l'alimentation de la résistance( 4) d'une puissance de 1500 watts ( mille cinq cents ) avec une tension de 48 volts ( quarante-huit ) on utilise 5 ( cinq ) 10 panneaux photovoltaïques de 330 watts ( trois cent trente ) 48 volts ( quarante-huit ) couplés en parallèle ce qui permet d'obtenir une puissance 1500 watts ( mille cinq cents ) en utilisant la tension 48 volts ( quarante - huit ) qui est la tension de sécurité en courant continu : aucun risque d'électrocution pour les personnes. A savoir : les mêmes panneaux photovoltaïques couplés en séries vont produire la 15 même puissance soit 1500 watts ( mille cinq cents ) avec une tension de 240 volts (deux cent quarante ). L'utilisation du couplage série permet l'utilisation d'appareil de chauffage traditionnel, la tension 240 volts ( deux cent quarante ) permet de réduire la section des cables d'alimentation électrique et de réduire les chutes de tension l'intensité du courant, mais demande l'installation de protection électrique 20 adéquate suivant les règles de l'art. Le système de chauffage électrique avec le dispositif bi tension et bi-mode, selon l'invention, quand il sera intégré à des systèmes de chauffage à hydro accumulation ou des accumulateurs à brique réfractaire, alimentés par un champ solaire photovoltaïque d'une puissance adéquate, va permettre de réduire la consommation 25 des énergies fossiles et d'électricité du réseau. Le dispositif bi tension et bi-mode permet de limiter les relances de charges de jours et de faire baisser la consommation pendant les périodes de charge. Le système de chauffage électrique avec le dispositif bi tension et bi-mode, selon l'invention, en équipant des systèmes de chauffage à accumulation, hydro- 30 accumulation ou accumulateur à brique réfractaire, correctement dimensionnés, intégrés dans des bâtiments à énergie positive ( BEPOS ), va permettre d'atteindre durant un grand nombre de jours l'intégralité des besoins en chauffage en utilisant la seule production d'énergie fournie par le champ solaire photovoltaïque. Le dispositif, selon l'invention, s'adresse à tous les utilisateurs de chauffage 35 électrique, que ce soit pour du chauffage domestique, industriel, REVENDICATIONS1) Dispositif, de production de chauffage électrique avec un appareil type convecteur équipé au minimum de deux résistances chauffantes par alimentation électrique, caractérisé en ce qu'il est équipé de deux tensions d'alimentation électrique bi tension et bi-mode, chaque résistance aura une alimentation électrique d'origine différente, qu'il est composé d'une carcasse en tôle ( 1), d'une entrée d'air froid ( 2 ), d'une sortie d'air chaud ( 3 ), d'une résistance électrique chauffante ( 4 ) alimentée par une tension et courant continus en provenance d'un champ solaire photovoltaïque (5 ) et d'une résistance ( 6 ) alimentée par la tension et le courant alternatifs du réseau ( 7 ), la tension du réseau est de 240 volts ( deux cent quarante) alternatifs, la tension issue du champ solaire photovoltaïque peut être de tension et courant continus variables 12 volts ( douze ) 24 volts ( vingt quatre ) 48 volts ( quarante huit ) 240 volts ( deux cent quarante ), le dispositif comprend un thermostat de réglage des températures ( 8 ) et un limiteur thermique de sécurité ( 9 ), monté en série avec la résistance ( 6 ) et le thermostat de réglage des températures ( 8 ), alimentés en électricité de tension et courant alternatifs du réseau, un autre limiteur thermique de sécurité résistance ( 10) monté en série avec la résistance ( 4 ) alimentée en tension et courant continus en provenance du champ solaire photovoltaïque ( 5), une pluralité de blocs de jonctions ( 13 ) équipés de diode anti retour, permettent d'éviter que des panneaux photovoltaïques du champ solaire puissent être consommateur d'énergie, deux coffrets électriques ( 11 et 12 ) assurent la protection du système et des personnes, le coffret ( 11 ) est équipé de protections pour la tension et le courant alternatifs, le coffret ( 12 ) est équipé de protections pour la tension et le courant continus. 2 ) Le dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance ( 4 ) alimentée en continu et équipée de son limiteur thermique ( 10 ) sera installée le plus proche de l'entrée d'air froid ( 2 ), l'autre résistance ( 6 ) équipée de son thermostat de réglage des températures ( 8 ) et son limiteur de sécurité ( 9 ) sera installée au dessus de la résistance ( 4 ) alimentée en courant et tension continus. 3) Le dispositif, selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé en ce qu'à la mise sous tension du convecteur : la résistance ( 6 ) sera alimentée en tension et courant alternatifs du réseau et fournira la chaleur. La résistance ( 4 ) alimentée en tension et courant continus à ces bornes émettra de la chaleur en fonction de la production du champ solaire ( 5). La chaleur produite par la résistance ( 4 ) va créer une élévation de la température à l'intérieur du convecteur ( 1 ) ce qui aura pour effet de faire ouvrir le contact du thermostat de réglage des températures ( 8 ) ou de faire ouvrir le contact du limiteur thermique ( 9 ) de la résistance ( 6 ) : ce qui produira l'arrêt de la consommation électrique du réseau. Le 5 convecteur continuera à fournir de la chaleur en étant alimenté en tension et courant continus, d'origine photovoltaïque, par le biais de la résistance ( 4). 4) Le dispositif, selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le système de chauffage électrique avec le dispositif bi tension et bi-mode, selon 5 l'invention, permet aussi le fonctionnement à la demande avec l'énergie électrique du réseau ( 7 ) ou l'énergie électrique produite par le champ solaire photovoltaïque ( 5 ) suivant les besoins, par une simple coupure de l'une ou l'autre source d'alimentation d'énergie électrique. 5) Le dispositif, selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisé en ce qu'il pourra équiper tous les systèmes de chauffage électrique à tension et courant alternatifs qu'ils soient à convection, à fluide caloporteur, à inertie, accumulateur à brique réfractaire, chaudière électrique, plancher et plafond rayonnants, ou tout autre système. 6) Le dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que suivant 15 le couplage en série ou en parallèle des panneaux photovoltaïque qui compose le champ solaire ( 5 ) pour des puissances identiques, on pourra employer des tensions différentes. 7) Le dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de chauffage électrique avec le 20 dispositif bi tension et bi-mode, selon l'invention, est intégré à des systèmes de chauffage à hydro accumulation ou des accumulateurs à brique réfractaire, alimentés par un champ solaire photovoltaïque d'une puissance adéquate, et permet de réduire la consommation des énergies fossiles et d'électricité du réseau.