Brevet FR3077622A1 — publié le 20190809

APPAREI L DE CHAUFFAGE THERMODYNAMIQUE D'UNE CUVE La présente invention est relative à un appareil de chauffage thermodynamique d'une cuve de liquide. On connaît des appareils de chauffage thermodynamique qui servent à chauffer une cuve remplie de liquide, par exemple de l'eau. Lorsque la cuve du chauffe-eau est agencée verticalement, le liquide chauffé est prélevé par le haut de la cuve tandis que du liquide non chauffé est introduit par le bas de la cuve. Ces appareils comprennent un système de pompe à chaleur qui comporte un circuit frigorifique dont une partie est enroulée autour de la cuve sous la forme de spires et qui contient un fluide frigorigène. Le fluide se condense dans la partie du circuit enroulée autour de la cuve afin de chauffer le liquide de la cuve par transfert thermique. Traditionnellement, les concepteurs de ce type d'appareils cherchent à maximiser le transfert thermique dans la partie basse de la cuve en y concentrant les spires du circuit frigorifique afin de transférer l'énergie à l'eau la plus froide. Toutefois, ce type d'appareils présente l'inconvénient de devoir chauffer l'ensemble de la cuve pour atteindre la température de consigne fixée. Par conséquent, la durée d'attente pour l'utilisateur avant d'obtenir un volume de liquide suffisant à la bonne température est importante, car la chauffe est globale et non locale. Pour contourner ce problème d'autres types d'échangeurs thermiques 25 ont été utilisés tels que ceux formés d'une ceinture comprenant plusieurs canaux adjacents, reliés entre eux par une paroi, qui entourent la cuve. Toutefois, cette solution exige des surfaces parfaitement cylindriques pour un transfert thermique optimal entre la cuve et l'échangeur thermique. Or la réalisation de telles surfaces est très difficile à obtenir sur des chaînes de 30 fabrication industrielles et, bien souvent, les surfaces en regard de la cuve et de l'échangeur ne sont pas parfaitement cylindriques. 2 De ce fait, le contact non jointif entre les surfaces crée entre elles une lame d'air qui génère une résistance thermique supplémentaire élevée (due à la présence de l'air) dans le transfert thermique entre le fluide frigorigène et le liquide de la cuve. Cette résistance thermique s'ajoute aux autres résistances 5 thermiques en série : résistance de la paroi du tube de l'échangeur thermique, pâte thermique, paroi métallique de la cuve, émail éventuel et résistance de la couche limite convective. Ainsi, l'avantage attendu d'une surface d'échange augmentée par la paroi est annihilée en raison du mauvais contact. Compte tenu de ce qui précède, il serait donc utile de pouvoir disposer 10 d'un nouvel appareil de chauffage thermodynamique dans lequel le transfert thermique entre l'échangeur thermique et le liquide de la cuve est amélioré. Un objet de la présente invention concerne ainsi un appareil de chauffage thermodynamique d'une cuve de liquide, comprenant : -au moins une cuve remplie de liquide qui s'étend suivant une 15 dimension longitudinale Z et dans laquelle du liquide chauffé est prélevé à un bout de la cuve tandis que du liquide non chauffé est introduit à un bout opposé de la cuve, -un système de pompe à chaleur qui comprend un circuit frigorifique dont une partie est enroulée autour de la cuve et qui contient un fluide 20 frigorigène, caractérisé en ce que la partie du circuit frigorifique enroulée autour de la cuve comprend une pluralité d'enroulements dans lesquels circule le fluide frigorigène et qui sont en contact thermique avec la face externe de la paroi de la cuve, les enroulements étant espacés les uns des autres suivant la dimension longitudinale Z de la cuve de telle manière que deux enroulements (ex : tube, canal, bande) consécutifs suivant cette dimension sont écartés l'un de l'autre d'une distance supérieure ou égale à 2D où D représente le diamètre hydraulique de chaque enroulement dans lequel circule le fluide frigorigène. En écartant suffisamment les enroulements les uns des autres (distance supérieure ou égale à 2D) la surface d'échange entre le fluide 3 frigorigène qui circule dans chaque enroulement et le liquide de la cuve est augmentée de manière significative. De manière générale, un écartement ou pas spécifique maîtrisé entre les enroulements consécutifs est introduit dans l'échangeur. La chaleur provenant du fluide frigorigène de chaque enroulement 5 est dissipée, non seulement au niveau de la portion de l'enroulement qui est en contact thermique avec la face externe de la paroi de la cuve, mais également latéralement (par rapport à la direction d'extension de l'enroulement) dans cette paroi (suivant la dimension longitudinale de la cuve).La paroi de la cuve se comporte ainsi comme un radiateur muni 10 d'ailettes, les ailettes correspondant aux zones de la paroi qui sont situées de part et d'autre des portions d'enroulements en contact thermique avec la paroi. La résistance thermique de la paroi est toujours présente dans la direction radiale par rapport à la cuve, mais la paroi est utilisée comme élément conducteur entre les portions d'enroulement, dans la direction 15 longitudinale, afin d'améliorer la surface d'échange équivalente de l'échangeur. Une telle configuration permet de diminuer le nombre d'enroulements en raison de l'augmentation de la surface d'échange avec le liquide de la cuve (les échanges thermiques sont ainsi améliorés).Le coût économique de 20 l'échangeur est diminué de ce fait. Il s'ensuit également une réduction de la quantité de fluide frigorigène utilisée dans le système de pompe à chaleur dans la mesure où le l'échangeur est un condenseur puisque ce dernier totalise la majorité de la quantité du fluide. Cette réduction peut être de l'ordre de 50%. 25 Selon d'autres caractéristiques possibles: -les enroulements du circuit frigorifique sont formés suivant l'une des configurations suivantes : un conduit enroulé autour de la cuve à la manière d'une hélice en formant des spires écartées les unes des autres suivant la dimension 30 longitudinale Z de la cuve, 4 une pluralité de bandes de canaux enroulées chacune à la manière d'une ceinture, chaque bande comprenant plusieurs canaux adjacents parallèles entre eux ; -la cuve étant disposée verticalement et la dimension longitudinale 5 correspondant à la hauteur de la cuve, les enroulements sont répartis suivant la hauteur de la cuve de manière à ce que des enroulements soient disposés dans une zone haute de la cuve afin de transférer de l'énergie calorifique du fluide frigorigène gazeux en phase de désurchauffe au liquide qui est situé en zone haute de la cuve et qui est prélevé en premier ; le transfert d'énergie 10 dans cette zone est efficace en raison de la grande surface d'échange thermique avec le liquide à chauffer comme décrit ci-dessus; cet agencement permet d'augmenter rapidement la température de l'eau dans cette zone et ainsi de réduire le temps d'attente pour l'utilisateur ; généralement, ces enroulements sont disposés à proximité de la zone (ex : piquage) où est 15 prélevé le liquide ; -les enroulements disposés en partie haute de la cuve totalisent entre 5% et 30% du nombre total d'enroulements autour de la cuve ; ce nombre est suffisant pour assurer un chauffage local du liquide qui est prélevé en premier dans la cuve ; 20 la zone haute de la cuve correspond au tiers supérieur de la hauteur de la cuve ; - la cuve étant disposée verticalement et la dimension longitudinale correspondant à la hauteur de la cuve, les enroulements sont répartis suivant la hauteur de la cuve de manière à ce que des enroulements soient disposés 25 dans une zone basse de la cuve afin de transférer de l'énergie calorifique du fluide frigorigène liquide en phase de sous-refroidissement au liquide qui est situé en zone basse de la cuve ; dans cette zone, le liquide est généralement froid et a besoin d'apport calorifique ; le transfert d'énergie dans cette zone est efficace en raison de la grande surface d'échange thermique avec le liquide 30 à chauffer ; 5 -les enroulements disposés (ex : en zone de de sous-refroidissement) dans la partie basse du condenseur totalisent jusqu'à 20% du nombre total d'enroulements autour de la cuve ; le nombre d'enroulements ne doit pas être trop élevé afin de réduire le plus possible la quantité de fluide frigorigène 5 utilisée ; -les enroulements situés entre les zones haute et basse de la cuve sont répartis suivant la hauteur de la cuve de manière à être espacés deux à deux d'une distance fixe, variable mais au moins croissante du bas vers le haut ; ces enroulements sont dédiés à la phase de condensation du 10 condenseur ; le transfert d'énergie dans cette zone est efficace en raison de la grande surface d'échange thermique avec le liquide à chauffer ; -les enroulements sont répartis suivant la hauteur de la cuve en tenant compte des implantations locales d'équipements sur la face extérieure de la paroi de la cuve et donc de la surface laissée libre sur cette face pour y 15 positionner des enroulements ; -la cuve est disposée horizontalement ou de manière inclinée et la dimension longitudinale correspond à la longueur de la cuve. Dans cette configuration, tout ce qui a été dit à propos d'une configuration verticale de la cuve s'applique également. 20 D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : -la figure 1 représente de manière schématique une cuve de liquide d'un appareil de chauffage thermodynamique selon un mode de réalisation de 25 l'invention ; -les figures 2a et 2b sont des vues schématiques comparatives en coupe longitudinale entre une configuration de l'art antérieur (fig. 2a) et une configuration selon un mode de réalisation de l'invention (fig. 2b) ; -la figure 2c est une vue schématique de face, partielle et agrandie, de 30 la cuve et de plusieurs enroulements espacés longitudinalement; 6 -la figure 3 est une vue schématique d'une configuration possible d'enroulements répartis autour d'une cuve entre la partie haute et la partie basse de celle-ci selon un mode de réalisation de l'invention ; -la figure 4 est une vue schématique d'une autre configuration possible 5 d'enroulements répartis autour d'une cuve entre la partie haute et la partie basse de celle-ci selon un autre mode de réalisation de l'invention. Comme représenté de manière très schématique sur la figure 1, une cuve 10 d'un appareil de chauffage thermodynamique renferme du liquide, par exemple de l'eau, qui est destinée à être chauffée par un circuit frigorifique 10 d'une pompe à chaleur (PAC) de l'appareil qui sera décrit plus loin. A titre d'exemple, l'appareil est un chauffe-eau. Bien que la description qui suit soit faite en référence à un chauffe-eau, on notera qu'elle s'applique à tout type d'appareil de chauffage thermodynamique comprenant une cuve de liquide. La cuve 10 remplie d'eau s'étend suivant une dimension longitudinale 15 Z qui, ici, est prise suivant l'axe vertical V dans la mesure où la cuve est disposée verticalement. Toutefois, la description qui suit s'applique également à une cuve disposée horizontalement (dimension longitudinale Z horizontale) ou inclinée. Dans la cuve 10 de l'eau chauffée est prélevée à un bout ou extrémité 20 supérieure 10a de la cuve tandis que de l'eau non chauffée est introduite à un bout ou extrémité inférieure opposée 10b de la cuve. Les différents piquages pour l'injection d'eau et son prélèvement ne sont pas représentés par souci de clarté. La cuve comprend une paroi 12 qui est ici globalement cylindrique et est fermée à ses deux extrémités opposées par deux fonds ou calottes 14 et 25 16 sensiblement hémisphériques. Le chauffe-eau comprend également, de manière non représentée, un système de pompe à chaleur qui comprend un circuit frigorifique dont une partie est enroulée autour de la cuve 10 et qui contient un fluide frigorigène par exemple du r134a. 30 La partie du circuit frigorifique qui est enroulée autour de la cuve forme généralement le condenseur du circuit. Il comprend une pluralité 7 d'enroulements dans chacun desquels circule le fluide frigorigène et qui sont en contact thermique avec la face externe de la paroi de la cuve. Chaque enroulement correspond à une partie du condenseur qui s'étend ici sur toute la circonférence de la cuve (l'enroulement entoure la cuve 5 sur 3600) excepté parfois pour les enroulements d'extrémité qui ne font pas un tour complet de la cuve car ils doivent être raccordés à un composant du système de PAC de l'appareil. L'enroulement peut prendre la forme ; - soit d'un conduit de fluide (appelé aussi spire dans le présent contexte) qui s'enroule autour de la cuve à la manière d'une hélice (chaque 10 enroulement ne constitue qu'une portion d'hélice qui s'étend suivant un pas de l'hélice et il fait donc un tour complet) ; les conduits de fluide ou spires sont illustrés sur les figures 2c et 3 ; -soit d'une bande qui comprend une pluralité de canaux de fluide adjacents et parallèles entre eux, la bande s'enroulant autour de la cuve à la 15 manière d'une ceinture annulaire sur la quasi-totalité de la circonférence de la cuve ; les bandes sont illustrées sur la figure 4. La figure 2a illustre une configuration d'enroulements de l'art antérieur (vue suivant une coupe longitudinale partielle de la cuve et des enroulements) selon laquelle les enroulements 20a, 20b, 20c sont disposés côte à côte contre 20 la face externe de la paroi cylindrique 22 de la cuve. La flèche Si représente l'amplitude de la surface d'échange thermique entre chaque enroulement et l'eau, notée E, située derrière la paroi (côté face interne de la paroi), vue suivant la dimension longitudinale de la cuve. L'amplitude de la surface d'échange thermique est ainsi limitée à la largeur (ou hauteur si l'on considère 25 la cuve positionnée verticalement) de chaque enroulement. La figure 2b illustre une nouvelle configuration d'enroulements selon un mode de réalisation de l'invention. La description qui suit s'applique indépendamment de la forme des enroulements, de leur espacement et de leur nombre. Les enroulements 24a, 24b, 24c sont disposés contre la face 30 externe de la paroi cylindrique 26 de la cuve en étant espacés les uns des 8 autres d'une distance d, suivant la dimension longitudinale de la cuve. La distance d, qui n'est pas nécessairement la même entre tous les enroulements consécutifs, est supérieure ou égale à 2D, où D représente le diamètre hydraulique (interne) de chaque enroulement dans lequel circule le fluide 5 frigorigène. Même si, comme c'est le cas ici, la section de passage offerte au fluide n'est pas de forme circulaire, il est toujours possible de définir la section de passage circulaire équivalente dont le diamètre interne dans lequel circule le fluide correspond au diamètre hydraulique précité. La flèche S2 représente l'amplitude de la surface d'échange thermique entre chaque enroulement et 10 l'eau située derrière la paroi, vue suivant la dimension longitudinale de la cuve. La surface d'échange thermique S2 est plus étendue que la surface Si de la figure 2a, ce qui favorise davantage les échanges thermiques entre le fluide circulant dans chaque enroulement du condenseur et l'eau de la cuve. Le contrôle ou l'ajustement de la distance d entre les enroulements 15 consécutifs (cette distance peut varier suivant la dimension longitudinale d la cuve) permet d'utiliser la paroi de la cuve comme un dissipateur thermique en dotant chaque enroulement de deux ailes de radiateur. En d'autres termes la paroi de la cuve est transformée en radiateur. Les deux ailes de dissipation thermique 26a et 26b pour l'enroulement 24b (fig. 2b) ont une surface au 20 moins égale à la surface de contact entre l'enroulement 24b et la paroi de la cuve (contact avec la portion de paroi 26c). Le nombre d'enroulements de la configuration de la figure 2b peut donc être diminué par rapport au nombre d'enroulements de la configuration de la figure 2a. Cette diminution peut ainsi s'accompagner d'une réduction du 25 volume de fluide frigorigène nécessaire pour le circuit frigorifique car c'est généralement le condenseur qui renferme la plus grande quantité de fluide (environ 70%) de tous les composants du circuit (évaporateur...). A titre d'exemple, le nombre d'enroulements qui peut être compris entre 30 et 40 dans les configurations conventionnelles, peut de manière générale, avec la 30 nouvelle configuration, être divisée par deux, et par exemple être égal à 16. La quantité de fluide frigorigène peut ainsi dans certaines circonstances passer 9 de 1,3kg à 0,850kg, ce qui représente une économie substantielle de produit et s'inscrit davantage dans les évolutions des normes énergétiques auxquelles doivent de plus en plus satisfaire les nouveaux appareils. La figure 2c illustre en vue de face (par exemple en position verticale), 5 plusieurs enroulements agencés autour de la paroi 26 de la cuve, par exemple les enroulements 24a-c de la figure 2b, et les flux de dissipation thermique qui se propagent dans la paroi, à partir de chaque enroulement, sensiblement transversalement ou latéralement par rapport à l'axe suivant lequel s'étend l'enroulement. Les flux se propagent ainsi dans la paroi 26 suivant la 10 dimension longitudinale de la cuve dans deux directions opposées, en s'écartant de chaque enroulement. Ces flux se propagent sur toute la longueur de l'enroulement, ce qui permet de dissiper uniformément la chaleur dans toute la paroi de la cuve entourée par les enroulements, dans les zones situées entre les enroulements ainsi que sur les bords des zones de la paroi 15 qui sont entourées par le premier et le dernier enroulement de la pluralité d'enroulements. Ce dernier cas correspond par exemple à l'enroulement 24c qui est ici le premier enroulement de la pluralité d'enroulements. Les flux de dissipation thermique se propagent ainsi vers le haut à partir de l'enroulement 24c, c'est-à-dire vers une zone non couverte par les enroulements. 20 Le chauffe-eau 40 de la figure 3 comprend une cuve 42 remplie d'eau, disposée verticalement (axe vertical V) et autour de laquelle sont enroulés des enroulements (spires) d'un condenseur 50 de circuit frigorifique d'un système de PAC qui fait partie du chauffe-eau. Les autres composants du circuit frigorifique de la pompe à chaleur, à 25 savoir l'évaporateur, le compresseur et le détendeur, sont bien connus en eux-mêmes et ne seront pas davantage décrits. Ils sont schématiquement illustrés par le module 44 agencé au-dessus de la cuve. La cuve comporte un piquage 46 situé en zone haute de la cuve, notée zh, pour le prélèvement d'eau chaude et un piquage 48 situé en zone basse de 30 la cuve, notée zb, pour l'injection d'eau froide (à chauffer) dans la cuve. 10 Dans ce mode de réalisation les enroulements du condenseur 50 sont répartis suivant la hauteur de la cuve. La distance entre les enroulements consécutifs est adaptée en fonction des zones ou strates du condenseur où se produisent différents types d'échanges thermiques pour le fluide frigorigène 5 (ex : désurchauffe, condensation, sous-refroidissement). Les enroulements sont ainsi distribués en fonction de ces zones ou strates (favorisation de la stratification dans la cuve par une distribution appropriée des enroulements) en contrôlant l'écartement entre les enroulements comme décrit ci-dessus en référence aux figures 2a-c, ce qui permet d'augmenter les surfaces d'échange 10 thermique entre le fluide frigorigène et l'eau à chauffer et donc l'efficacité des échanges thermiques. Plus particulièrement, des enroulements el à e4 du condenseur sont disposés dans la zone haute zh de la cuve afin de transférer de l'énergie calorifique du fluide frigorigène gazeux (en phase de désurchauffe) à l'eau qui 15 est située en zone haute de la cuve et qui est prélevée en premier. Ainsi, la disponibilité d'eau chaude dans cette zone de la cuve est favorisée, ce qui permet de minimiser la durée d'attente de l'eau chaude pour l'utilisateur De manière générale, les enroulements disposés en partie haute de la cuve peuvent totaliser entre 5% et 30% du nombre total d'enroulements 20 autour de la cuve. Le ou les premiers enroulements concernés par la phase de désurchauffe sont disposés à proximité du piquage 46 afin de favoriser la disponibilité d'eau chaude dans cette zone. Dans la mesure où la phase de désurchauffe occupe 5 à 15% du volume du condenseur, au moins 5% des 25 enroulements sont disposés dans cette zone. Ici deux enroulements el et e2 sont dans cette zone. On peut considérer que la zone haute zh de la cuve s'étend par exemple sur une dimension correspondant au maximum au tiers supérieur de la hauteur de la cuve. 11 La distribution des enroulements en fonction des zones ou strates du condenseur se poursuit par le positionnement d'enroulements e5-e9 dans la zone basse zb de la cuve afin de transférer de l'énergie calorifique du fluide frigorigène liquide en phase de sous-refroidissement à l'eau qui est située en 5 zone basse de la cuve. Généralement, les enroulements sont positionnés le plus bas possible autour de la cuve (en tenant compte des contraintes locales d'implantation d'équipements sur la cuve ou de géométries locales limitant ou empêchant l'aménagement local d'enroulements) de façon à éviter que la cuve ne contienne de l'eau non chauffée dans sa partie basse. Si les enroulements 10 ne sont pas positionnés de façon appropriée, l'eau de cette zone sera très difficilement chauffée. De manière générale, les enroulements disposés en zone basse de la cuve peuvent totaliser environ 10% du nombre total d'enroulements autour de la cuve et, dans certaines circonstances, peuvent totaliser jusqu'à environ 15 20% du nombre total d'enroulements autour de la cuve. Le nombre d'enroulements dédié au sous-refroidissement est généralement minimisé afin de minimiser le volume de fluide frigorigène ainsi que le volume d'eau qui est soumis à des échanges thermiques de plus faible intensité que dans la phase de désurchauffe ou de condensation. 20 On peut considérer que la zone basse zb de la cuve dans laquelle sont positionnés les enroulements de sous-refroidissement s'étend par exemple sur une dimension correspondant au maximum au quart de la hauteur de la cuve (quart inférieur de la hauteur de la cuve). En pratique, les enroulements sont plus espacés dans la zone du 25 condenseur où a lieu la désurchauffe que dans la zone du condenseur où a lieu le sous-refroidissement en raison de la température du fluide dans ces zones : en désurchauffe la température est très élevée et il est donc possible de se contenter d'un écartement plus élevé entre les enroulements qu'en sous-refroidissement où la température du fluide liquide est bien moins élevée. 12 En positionnant des enroulements en zone haute pour la désurchauffe, comme décrit précédemment, et des enroulements en zone basse pour le sous-refroidissement, comme décrit précédemment, le temps d'attente pour l'obtention d'eau chaude à la sortie de la cuve est réduit et le volume d'eau 5 chaude disponible est maximisé. Les mouvements convectifs au sein de la cuve sont ainsi limités. La distribution des enroulements du condenseur peut concerner également la partie située entre les zones haute et basse, notée zm, et qui regroupe les enroulements e10 à e16. La condensation du fluide gazeux a 10 préférentiellement lieu dans cette zone. Toutefois, la zone dans laquelle la condensation se produit fluctue au cours de la chauffe et inclut un nombre plus ou moins important d'enroulements suivant les conditions de température. De manière générale, on notera qu'en fonction de la température de l'eau les enroulements dans lesquels se produisent respectivement la 15 désurchauffe, la condensation et le sous-refroidissement ne sont pas toujours les mêmes. Les enroulements ne sont donc généralement pas dédiés de manière définitive à un état du fluide (désurchauffe, condensation, sous-refroidissement...) car la zone des enroulements où le fluide est dans un état 20 donné est susceptible de varier au cours du temps. Il n'est donc pas possible d'affirmer que, quelle que soit la température de l'eau, tous les enroulements de la zone zh sont dédiés à la désurchauffe, tous les enroulements de la zone zm sont dédiés à la condensation et tous les enroulements de la zone zb sont dédiés au sous-refroidissement. 25 A titre d'exemple, le nombre d'enroulements dédiés à la désurchauffe dans le cas d'une cuve d'eau froide (il en est de même pour le sous-refroidissement) n'est pas le même que pour une cuve d'eau partiellement chauffée. 13 Les enroulements situés entre les zones haute et basse de la cuve sont répartis suivant la hauteur de la cuve de manière à être espacés deux à deux d'une distance fixe ou croissante du bas vers le haut. On notera que l'écartement entre les enroulements où la condensation 5 se produit généralement n'est pas nécessairement le même que celui entre les enroulements où le sous-refroidissement se produit généralement. C'est ainsi que l'écartement entre les enroulements de la zone zm (respectivement de la zone zb) est généralement largement inférieur à celui des enroulements de la zone zh. 10 De manière générale, les enroulements dédiés à la condensation permettent de transférer de l'énergie calorifique à une partie de l'eau de la cuve qui est généralement peu chaude, voire froide lorsqu'une grande quantité d'eau a été préalablement soutirée. Les besoins calorifiques dans une telle partie de la cuve sont donc importants et, dans cet exemple, le nombre 15 d'enroulements est plus élevé dans cette zone qu'ailleurs. Comme représenté sur la figure 3, les enroulements sont répartis suivant la hauteur de la cuve 42 en tenant compte des implantations locales d'équipements sur la face extérieure de la paroi de la cuve et donc de la surface laissée libre pour y positionner des enroulements. La partie centrale de 20 la cuve 42 comporte ici en effet une trappe d'accès 52 qui gêne le passage d'éventuels enroulements. Les enroulements épargnent ainsi cette partie centrale et sont disposés au-dessus et en-dessous de cette partie centrale. En l'absence de cette trappe, les enroulements e10 à e16 peuvent s'étendre sur une plus grande dimension longitudinale (ici hauteur). 25 Dans un autre mode de réalisation non représenté, la cuve est disposée horizontalement ou de manière inclinée et la dimension longitudinale correspond à la longueur de la cuve. Tout ce qui a été dit précédemment à propos d'une cuve verticale s'applique également à cet autre mode. Tout ce qui a été décrit ci-dessus avec un nombre donné 30 d'enroulements s'applique avec un nombre d'enroulements différent qui 14 peuvent en outre avoir des formes différentes. Cela s'applique notamment à des enroulements en forme de bandes agencées sous la forme de ceintures annulaires autour de la cuve et qui comprennent chacune une pluralité de canaux adjacents, par exemple des micro-canaux qui ont un diamètre de 0,4 à 5 1 millimètres. La figure 4 illustre un autre mode de réalisation d'un chauffe-eau 60 selon une vue analogue à celle de la figure 3. Le chauffe-eau comporte une cuve 62 autour de laquelle sont enroulées plusieurs bandes 64, comprenant chacune une pluralité de canaux adjacents parallèles entre eux, par exemple 10 des micro-canaux tels que décrits ci-dessus. Les bandes 64 sont enroulées autour de la cuve à la manière de ceintures annulaires qui ne s'étendent pas sur toute la circonférence de la cuve et qui sont disposées à des cotes différentes les unes des autres. En particulier, des bandes sont disposées autour de la partie supérieure 64a de la 15 cuve afin de transférer de l'énergie calorifique du fluide frigorigène gazeux en phase de désurchauffe à l'eau qui est située en partie supérieure de la cuve et qui est prélevée en premier. Les bandes sont disposées de manière espacée les unes des autres suivant la dimension longitudinale de la cuve en respectant ici la condition de 20 distance minimale de 2D entre deux bandes consécutives. D représente le diamètre hydraulique de l'ensemble des canaux d'une bande dans lesquels circule le fluide frigorigène. Dans cet exemple les bandes sont identiques mais peuvent être différentes (au moins pour certaines) dans une variante. 25 Les bandes sont ici réparties de manière contrôlée entre la partie haute 64a et la partie basse 64b de la cuve, en particulier en étant plus espacées les unes des autres en partie haute qu'en partie basse. Tout ce qui a été décrit ci-dessus concernant les enroulements des modes de réalisation et variantes précédents (nombre, espacement, localisation...) s'applique 30 également au mode de la figure 4. 15 Dans cet exemple les bandes sont toutes reliées à chacune de leurs deux extrémités opposées à un collecteur vertical respectif 64c, 64d. Des systèmes d'attache conventionnels 64e, 64f et 64g (ce nombre peut toutefois varier) sont répartis suivant la hauteur de la cuve pour attacher 5 ensemble les deux collecteurs qui sont espacés l'un de l'autre REVENDICATIONS1. Appareil de chauffage thermodynamique d'une cuve de liquide, comprenant : -au moins une cuve (42) remplie de liquide qui s'étend suivant une dimension longitudinale (Z) et dans laquelle du liquide chauffé est prélevé à un bout (46) de la cuve tandis que du liquide non chauffé est introduit à un bout opposé (48) de la cuve, -un système de pompe à chaleur (44) qui comprend un circuit frigorifique dont une partie est enroulée autour de la cuve et qui contient un fluide frigorigène, caractérisé en ce que la partie (50) du circuit frigorifique enroulée autour de la cuve comprend une pluralité d'enroulements (el -e16) dans lesquels circule le fluide frigorigène et qui sont en contact thermique avec la face externe de la paroi de la cuve, les enroulements étant espacés les uns des autres suivant la dimension longitudinale (Z) de la cuve de telle manière que deux enroulements consécutifs suivant cette dimension sont écartés l'un de l'autre d'une distance supérieure ou égale à 2D où D représente le diamètre hydraulique de chaque enroulement dans lequel circule le fluide frigorigène. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les enroulements du circuit frigorifique sont formés suivant l'une des configurations suivantes : -un conduit (50) enroulé autour de la cuve à la manière d'une hélice en formant des spires écartées les unes des autres suivant la dimension longitudinale (Z) de la cuve, -une pluralité de bandes (64) de canaux enroulées chacune à la manière d'une ceinture, chaque bande comprenant plusieurs canaux adjacents parallèles entre eux. 17 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, la cuve étant disposée verticalement et la dimension longitudinale correspondant à la hauteur de la cuve, les enroulements sont répartis suivant la hauteur de la cuve de manière à ce que des enroulements 5 (el -e4) soient disposés dans une zone haute (zh) de la cuve afin de transférer de l'énergie calorifique du fluide frigorigène gazeux en phase de désurchauffe au liquide qui est situé en zone haute de la cuve et qui est prélevé en premier. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les 10 enroulements disposés en partie haute (zh) de la cuve totalisent entre 5% et 30% du nombre total d'enroulements autour de la cuve. 5. Appareil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la zone haute (zh) de la cuve correspond au tiers supérieur de la hauteur de la cuve. 15 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, la cuve étant disposée verticalement et la dimension longitudinale correspondant à la hauteur de la cuve les enroulements sont répartis suivant la hauteur de la cuve de manière à ce que des enroulements (e5-e9) soient disposés dans une zone basse (zb) de la cuve afin de 20 transférer de l'énergie calorifique du fluide frigorigène liquide en phase de sous-refroidissement au liquide qui est situé en zone basse de la cuve. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les enroulements disposés en partie basse (zb) de la cuve totalisent jusqu'à 25 20% du nombre total d'enroulements autour de la cuve. 8. Appareil selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que les enroulements (el 0-el 6) situés entre les zones haute (zh) et basse (zb) de la cuve sont répartis suivant la hauteur de la cuve de manière à être espacés deux à deux d'une distance fixe ou croissante du bas vers le haut. 18 9. Appareil selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les enroulements (el-e16) sont répartis suivant la hauteur de la cuve en tenant compte des implantations locales d'équipements sur la face extérieure de la paroi de la cuve et donc de la surface laissée libre sur cette 5 face pour y positionner des enroulements. 10 Appareil selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la cuve (42 ; 62) est disposée horizontalement ou de manière inclinée et la dimension longitudinale correspond à la longueur de la cuve. 10