Brevet FR3084144A1 — publié le 20200124

INSTALLATION THERMIQUE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne une installation thermique comportant un réservoir plat. ETAT DE LA TECHNIQUE Il est connu de mettre en place des installations thermiques qui comportent des thermosiphons et un réservoir contenant un fluide caloporteur, en particulier de l'eau. Chaque thermosiphon est hydrauliquement connecté au réservoir et le fluide caloporteur circule entre le réservoir et le thermosiphon. L'énergie solaire chauffe le fluide caloporteur lorsqu'il traverse le thermosiphon et le fluide caloporteur ainsi chauffé rejoint le réservoir où il peut être dirigé vers une autre installation selon les besoins. Le réservoir est un cylindre creux qui est allongé en partie haute des éléments chauffants dits thermosiphons. Un tel réservoir est relativement encombrant et ne tire aucun avantage de la stratification des températures à l'intérieur du réservoir. En effet, la température du fluide caloporteur augmente de bas en haut dans le réservoir. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer une installation thermique qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier permet une meilleure utilisation de la stratification des températures dans le réservoir. A cet effet, est proposée une installation thermique comportant : - un réservoir prenant la forme d'un parallélépipède rectangle creux présentant une paroi inférieure horizontale percée d'une pluralité de trous, une paroi supérieure horizontale, une paroi frontale verticale et dans laquelle est percée une sortie, une paroi arrière verticale et dans laquelle est percée une entrée et deux parois latérales qui sont verticales, et - pour chaque trou, un thermosiphon dont l'extrémité haute est hydrauliquement connectée au réservoir à travers ledit trou, et où le réservoir comprend au moins une plaque intermédiaire horizontale et fixée entre la paroi inférieure et la paroi supérieure et où chaque plaque intermédiaire est 2 percée d'au moins un trou de transfert qui assure la communication fluidique entre le dessous et le dessus de la plaque intermédiaire. Une telle installation thermique permet une séparation plus franche des couches de fluide caloporteur et une plus grande homogénéité de chaque couche. 5 Avantageusement, chaque plaque intermédiaire présente un trou de transfert aligné verticalement avec le trou où débouche un thermosiphon. Avantageusement, l'entrée est réalisée entre la paroi inférieure et la plaque intermédiaire la plus basse. Avantageusement, la sortie est réalisée entre la paroi supérieure et la plaque 10 intermédiaire la plus haute. Avantageusement, l'installation thermique comporte au moins un cercle de renfort qui enserre la paroi inférieure, la paroi supérieure et les deux parois latérales. Avantageusement, le réservoir comporte un orifice d'entrée et un orifice de sortie, et l'installation thermique comporte également un serpentin disposé à 15 l'intérieur du réservoir, et le serpentin débouche, d'une part, au niveau de l'orifice d'entrée, et, d'autre part, au niveau de l'orifice de sortie. Avantageusement, l'orifice d'entrée est disposé dans la paroi arrière et l'orifice de sortie est disposé dans la paroi frontale. Selon un mode de réalisation particulier,le serpentin est disposé au-dessus 20 d'une plaque intermédiaire. Selon un mode de réalisation particulier, il y a deux plaques intermédiaires et le serpentin est disposé entre les deux plaques intermédiaires. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 25 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec la Fig. 1 qui montre une installation thermique selon l'invention. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE RÉALISATION La Fig. 1 montre une installation thermique 100 qui comporte un réservoir 102 30 dont une paroi latérale a été retirée afin de voir l'intérieur dudit réservoir 102. 3 Le réservoir 102 prend la forme d'un parallélépipède rectangle creux présentant une longueur L, une largeur 1 et une hauteur h. Préférentiellement, le rapport hauteur largeur est supérieur à 2. Le réservoir 102 comprend ainsi une paroi inférieure 116a horizontale, une paroi 5 supérieure 116b horizontale, une paroi frontale 116c verticale et dans laquelle est percée une sortie 112, une paroi arrière 116d verticale et dans laquelle est percée une entrée 108 et deux parois latérales 116e qui sont verticales et dont une seule est représentée. La paroi inférieure 116a est percée d'une pluralité de trous 106. lt) L'installation thermique 100 comporte également, pour chaque trou 106, un thermosiphon 104 dont l'extrémité haute est hydrauliquement connectée au réservoir 102 à travers ledit trou 106. Le réservoir 102 et chaque thermosiphon 104 sont remplis d'un fluide caloporteur, par exemple de l'eau. 15 Au fur et à mesure que le fluide caloporteur chauffe dans le thermosiphon 104, il remonte dans le réservoir 104 (flèche 20) et il est remplacé par du fluide caloporteur plus froid qui descend dans le thermosiphon 104 (flèche 30). Afin d'amener le fluide caloporteur non chauffé dans le réservoir 102, une canalisation d'entrée 110 est connectée à l'entrée 108 et afin d'évacuer le fluide 20 caloporteur chauffé du réservoir 102, une canalisation de sortie 114 est connectée à la sortie 112. L'entrée 108 est en partie basse du réservoir 102 et la sortie 112 est en partie haute du réservoir 102. Le fluide caloporteur peut ainsi circuler vers un système de chauffage central par exemple ou une autre installation thermique 100. 25 Le réservoir 102 comprend également au moins une plaque intermédiaire 118a- b, ici au nombre de deux qui sont horizontales et fixées entre la paroi inférieure 116a et la paroi supérieure 116b pour séparer le volume intérieur du réservoir 102 en plusieurs compartiments. Chaque plaque intermédiaire 118a-b est percée d'au moins un trou de transfert 31) 120 qui assure la communication fluidique entre le dessous et le dessus de la plaque intermédiaire 118a-b. Les trous de transfert 120 génèrent des courants ascendants dans le réservoir et assurent une homogénéisation de la température dans chaque compartiment. 4 Selon un mode de réalisation particulier, chaque plaque intermédiaire 118a-b présente un trou de transfert 120 aligné verticalement avec le trou 106 où débouche un thermosiphon 104. Le fluide caloporteur entre dans le réservoir 102 par l'entrée 108, s'échauffe 5 dans les thermosiphons 104, s'élève progressivement dans le réservoir 102 en traversant les différentes plaques intermédiaires 118a-b pour sortir par la sortie 112. Selon un mode de réalisation particulier, l'entrée 108 est réalisée entre la paroi inférieure 116a et la plaque intermédiaire 118a la plus basse. Selon un mode de réalisation particulier, la sortie 112 est réalisée entre la paroi 10 supérieure 116b et la plaque intermédiaire 118b la plus haute. La fixation des plaques intermédiaires 118a-b à l'intérieur du réservoir 102 est assurée par tous moyens appropriés comme la soudure, le collage, la fixation par vis, etc. Pour renforcer la structure du réservoir 102, celui-ci est entouré d'au moins un 15 cercle de renfort 122 qui enserre la paroi inférieure 116a, la paroi supérieure 116b et les deux parois latérales 116e. La présence des cercles de renforts 122 prévient la déformation des parois du réservoir 102. Le réservoir 102 peut être réalisé par des parois métalliques et les cercles de renforts 122 sont par exemple des bandes métalliques plates et serrées. 20 Afin d'assurer le chauffage de l'eau sanitaire, l'installation thermique 100 comporte un serpentin 124 qui est plongé dans le fluide caloporteur à l'intérieur du réservoir 102. A cette fin, le réservoir 102 présente un orifice d'entrée 126 à travers lequel une extrémité du serpentin 124 est hydrauliquement connectée à une première canalisation 25 128 et un orifice de sortie 130 à travers lequel une autre extrémité du serpentin 124 est hydrauliquement connectée à une deuxième canalisation 132. Le serpentin 124 débouche ainsi, d'une part, au niveau de l'orifice d'entrée 126, et, d'autre part, au niveau de l'orifice de sortie 130. Dans le mode de réalisation de l'invention, l'orifice d'entrée 126 est disposé 30 dans la paroi arrière 116d et l'orifice de sortie 130 est disposé dans la paroi frontale 116c. La position en hauteur du serpentin 124 dans le réservoir 102 dépend de la température souhaitée pour l'eau qui circule dans le serpentin 124. Ici, le serpentin 124 est disposé entre les deux plaques intermédiaires 118a-b. 5 Mais d'une manière générale, le serpentin 124 est disposé au-dessus d'une plaque intermédiaire 118a-b. Pour assurer une bonne isolation thermique, le réservoir 102 peut être recouvert d'un REVENDICATIONS1) Installation thermique (100) comportant : - un réservoir (102) prenant la forme d'un parallélépipède rectangle creux présentant une paroi inférieure (116a) horizontale percée d'une pluralité de trous (106), une paroi supérieure (116b) horizontale, une paroi frontale (116c) verticale et dans laquelle est percée une sortie (112), une paroi arrière (116d) verticale et dans laquelle est percée une entrée (108) et deux parois latérales (116e) qui sont verticales, et - pour chaque trou (106), un thermosiphon (104) dont l'extrémité haute est hydrauliquement connectée au réservoir (102) à travers ledit trou (106), et où le réservoir (102) comprend au moins une plaque intermédiaire (118a-b) horizontale et fixée entre la paroi inférieure (116a) et la paroi supérieure (116b) et où chaque plaque intermédiaire (118a-b) est percée d'au moins un trou de transfert (120) qui assure la communication fluidique entre le dessous et le dessus de la plaque intermédiaire (118a-b). 2) Installation thermique (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque plaque intermédiaire (118a-b) présente un trou de transfert (120) aligné verticalement avec le trou (106) où débouche un thermosiphon (104). 3) Installation thermique (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'entrée (108) est réalisée entre la paroi inférieure (116a) et la plaque intermédiaire (118a) la plus basse. 4) Installation thermique (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la sortie (112) est réalisée entre la paroi supérieure (116b) et la plaque intermédiaire (118b) la plus haute. 5) Installation thermique (100) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un cercle de renfort (122) qui enserre la paroi inférieure (116a), la paroi supérieure (1161)) et les deux parois latérales (116e). 7 6) Installation thermique (100) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le réservoir (102) comporte un orifice d'entrée (126) et un orifice de sortie (130), et en ce que l'installation thermique (100) comporte également un serpentin (124) disposé à l'intérieur du réservoir (102), et en ce que le serpentin (124) débouche, 5 d'une part, au niveau de l'orifice d'entrée (126), et, d'autre part, au niveau de l'orifice de sortie (130). 7) Installation thermique (100) selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'orifice d'entrée (126) est disposé dans la paroi arrière (116d) et l'orifice de sortie (130) est disposé dans la paroi frontale (116c). lu 8) Installation thermique (100) selon la revendication 7, caractérisée en ce que le serpentin (124) est disposé au-dessus d'une plaque intermédiaire (118a-b) 9) Installation thermique (100) selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'il y a deux plaques intermédiaires (118a-b) et en ce que le serpentin (124) est disposé entre les deux plaques intermédiaires (118a-b).