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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE CHAUFFAGE.CENTRAL-.
L'invention a pour objet des perfectionnements aux systèmes de chauf- fage central, et plus particulièrement aux systèmes où le chauffage,est uti- lisé par rayonnement,,
Les avantages des systèmes de chauffage par rayonnement sur les systèmes de chauffage par convection sont bien connus. Ce sont, notamment le confort supérieur résultant de la possibilité d'éprouver la même chaleur- dans un air à plus basse température plus sain'et plus agréable à respirer; l'absence de mouvements d'air et de poussière; la consommation de calories inférieure, à confort égal, en raison de la plus basse température de l'air.
Parmi les systèmes de-chauffage à rayonnement, ceux qui emploient une grande surface chauffante ont la préférence du fait que,fonctionnant à plus faible température, ils produisent une moins grande dessication de l'air. Une solution particulièrement intéressante consiste à chauffer les parois des locaux planchers, murs ou plafondso
Cela exposé, l'invention concerne plus spécialement le cas où le chauffage des planchers est utilisé, attendu qu'il assure une répartition de la température plus uniforme et procure, en outre, une agréable chaleur aux pieds
Lorsque l'agent de transmission de chaleur employé est l'eau, les chauffages de ce système sont généralement réalisés au moyen de tubes et..
de serpentins placés dans les planchers.-
Toutefois, le système se heurte à deux difficultés principales :
D'une part, il résulte, du fait que l'élément chauffant placé dans un plancher est sensiblement horizontal, une pression insuffisante pour assu- rer une bonne circulation de l'eau par thermosiphon et l'on est obligé de re- courir.
à l'emploi de pompes de circulation%
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D'autre part, la nécessité d'éviter des dilations trop importantes pouvant être préjudiciables au plancher (cas des tubes noyés dans du béton, par exemple) conduit à se servir d'eau chaude à température relativement bas- se, ce qui ne permet pas d'utiliser au maximum les chaudières courantes ou conduit à ne pas sceller l'élément chauffant dans le plancher, ce qui rend d if- ficile la transmission de chaleur.
La présente invention a pour but de remédier aux difficultés ci- dessus exposées, et elle a pour objet, pour le chauffage par rayonnement, un système perfectionné de chauffage à eau chaude' caractérisé en ce qu'il com- prend, en combinaison, au moins un élément chauffant vertical avec au moins un élément chauffant horizontal ou sensiblement horizontal placé dans le plan- cher à chauffer, l'élément chauffant vertical étant intercalé entre la chau- dière et l'élément.chauffant horizontal 'ou sensiblement horizontal de plancher, combinaison qui permet d'utiliser au maximum les chaudières courantes et d'as- surer à l'élément vertical une température relativement élevée et ensuite à l'élément horizontal, ou sensiblement horizontal, de plancher,
une tempérâtu- re relativement basse en même temps qu'une pression suffisante pour assurer une bonne circulation de l'eau dans ledit élément horizontal, ou sensiblement horizontal, de plancher.
Suivant une caractéristique de l'invention, l'élément chauffant vertical peut être constitué par une tuyauterie placée dans les murs ou par un radiateur à eau chaude de type connu, situé à l'étage du plancher à chauf- fer ou à un étage supérieur.
Suivant une autre caractéristique de l'invention., l'élément chauf- fant de plancher est, de préférence, sensiblement horizontal. ' .
Suivant une autre caractéristique de l'invention plusieurs élé- ments chauffants verticaux peuvent être utilisés en combinaison avec plusieurs éléments chauffants de planchers, horizontaux ou sensiblement horizontaux, lesdits éléments chauffants pouvant être des radiateurs de types connus et/ou des tubes ou serpentins muraux,
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les éléments chauffants de plancher sont en forme de grille, afin de diminuer les pertes de charge.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les éléments .chauf- fants de plancher présentent une légère pente descendante dans le sens de la circulation de l'eau, afin d'assurer la purge de l'air.
Cette disposition pouvant avoir l'inconvénient de rapprocher davan- tage de la surface du plancher la partie la plus chaude des éléments chauffants de plancher., ce qui peut se traduire par une inégale répartition de la tempe - rature à la surface du-plancher le long des éléments, lesdits éléments chauf- fants de plancher présentent, suivant une autre caractéristique de l'invention, une légère pente ascendante dans le sens de la circulation de l'eau, afin que la partie la plus chaude des éléments soit la plus éloignée de la surface du plancher; la pente assurant la purge de l'air.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, toujours pour assurer la purge de l'air et obtenir une meilleure répartition de la tempéra- ture à la surface du plancher, les éléments chauffants de plancher présentent une double pente dans le sens de la circulation de l'eau.
Suivant une autre caractéristique'de l'invention, lorsque la lon- gueur des éléments chauffants de plancher est très grande pour la pente dont on dispose, ces éléments chauffants sont divisés en une pluralité de circuits en parallèle aboutissant à une même tuyauterie de retour.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, lorsque les di- mensions des éléments chauffants de plancher sont très importantes, des joints de dilatation incorporés dans les éléments sont établis dans des cavités mé- nagées dans le bétono
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le réglage de 1 a température est assuré automatiquement en donnant aux sections des tubes une
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valeur prédéterminée correspondant à des pertes de charges données :
L'invention comporte, en outre, d'autres caractéristiques qui ressortiront tant de la description qui va suivre que des dessins schématiques annexés, représentant des formes de réalisation données à simple titre'd'exem- ples nullement limitatifs, et dans lesquels :
Fig. 1 montre schématiquement une forme d'exécution d'une instal- lation de chauffage perfectionnée selon l'invention, comportant, en combinai- son, un radiateur vertical de type connu et un élément chauffant de plancher, sensiblement horizontale Figo 2 est une vue semblable d'une variante d'installations dans laquelle le radiateur vertical est remplacé par un serpentin mural;
Figo 3 est une vue schématique d'un élément chauffant de plancher en forme de griller Figso 4, 5, 6, 7, 8 représentent schématiquement diverses disposi- tions d'éléments chauffants de plancher en vue d'assurer la purge de l'air;
Fig. 9 est une vue d'éléments de plancher comportant des joints de dilatation;
Fig. 10 est une vue d'une installation de chauffage suivant l'in- vention, avec réglage automatique de la température par combinaison des per- tes de charge.
L'installation représentée à la fig 1 comporte une chaudière 1 de type courant pour système classique de chauffage à eau chaude, reliée par une tuyauterie 2 à un radiateur vertical 3, de type connu,,et, à un élément chauffant de plancher 4 sensiblement horizontal, par exemple en forme de grille, et tel que l'entrée et la sortie de l'eau soient disposées en diago- nale ;
ledit élément placé dans le plancher de l'étage où se trouve le ra- diateur vertical, peut comporter un grillage 5 fixé sur les tubes 4, afin d'améliorer la transmission de chaleur entre l'élément et le plancher (fig.3) 'Grâce à cette disposition, la chaudière peut être poussée au maxi- mum, l'eau chaude entrant dans le radiateur vertical à une témpérature rela- tivement élevée, pour ensuite ne pénétrer dans l'élément de plancher qu'à une .température relativement basse, en provoquant pas de dilatations exagérées dans la constructiono
Dans cette disposition, la chaudière est ainsi utilisée rationnel- lement, d'où résulte une économie dans les frais d'établissement, D'autre part, l'existence de colonnes verticales d'eau chaude et d'eau froide, ou tiè- de,
assure une pression suffisante pour le circulation dans l'élément de plan- chero
Le réglage peut être assuré au moyen d'une vanne habituelle 6 et d'une vanne de by-pass 7, l'ouverture de la vanne 7 augmentant le chauffage de l'air par le radiateur 3 au détriment du chauffage du plancher et sa fer- meture augmentant le chauffage du plancher au détriment du chauffage de l'air par le radiateur 3.
La fig. 2 représente une installation semblable à celle de la Figol, mais dans laquelle le radiateur ordinaire 3 est remplacé par un serpentin ver- tical mural 8.
Afin d'assurer la purge de l'air, diverses dispositions des éléments sensiblement horizontaux sont possibles, comme montré aux figso 4 à 8
La fig. 4 représente une disposition connue, la pente des tubes 9 de l'lélément de plancher étant descendante dans le sens de la circulation de l'eauo
La fige 5 montre une disposition assurant une meilleure réparti- tion de la température le long de l'élément de plancher, les parties les plus chaudes telles que 9a étant plus éloignées de la surface du plancher que les parties moins chaudes telles que 9b un dispositif de purge étant prévu en 10.
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Les fies. 6 et 7 montrent, en vue verticale et en plan, respecti- vement, une disposition en double pente afin d'assurer sensiblement une répar- tition égale de la chaleur à travers le plancher.,
La figo 8 représente deux'circuits en parallèle 9c et 9d aboutis- sant à une tuyauterie commune de retour 11, lorsque la longueur de l'élément chauffant est très grande pour la pente disponible.
Dans le cas où les dimensions des éléments chauffants de plancher sont si importantes que des accidents de dilatation seraient à craindre, on peut disposer, comme représenté en fig 9, des joints de dilatation libre 12 placés dans des cavités 13 prévues dans le béton 14
En ce qui concerne le réglage, on peut encore prévoir des dispo- sitifs automatiques de réglage fonctionnant par variation de pertes de charge dans les tuyaux,de telles dispositions pouvant donner lieu à de nombreuses variantes, une application en étant représentée à titre d'exemple en fige 10.
Dans cet exemple, les pièces A et B sont chauffées par la chaudiè- re 1. La pièce A comporte un radiateur vertical de type ordinaire 3a et une grille de sol 4, la pièce B comporte un radiateur vertical ordinaire 3b, la grille 4 étant alimentée par l'eau de retour des radiateurs 3a et 3b
L'occupant de la pièce B est maître de son réglage au moyen de la vanne 13b de type connu,
Le débit de l'eau dans le radiateur 3a dépend de la différence de pression entre les points de dérivation 14 et 15.
On conçoit très facilement que si l'occupant de la pièce B ferme partiellement ou totalement la vanne 13b de son radiateur, le débit diminue dans le tuyau 2a et l'on pourrait craindre que la grille 4 cesse de chauf- fer le plancher de la pièce A C'est alors qu'intervient la régulation au- tomatique indiquée. En effet, l'arrêt du radiateur 3b tend à réduire les pertes de charge dans les tuyaux 2b et 2c; il en résulte un accroissement de la pression entre 15 et 16, un accroissement du débit dans le radiateur 3a et, par conséquent, de la chaleur qu'il dégageo
On peut calculer les sections des divers tronçons de tubes de fa- çon que la chaleur dégagée par l'ensemble du radiateur 3a et de la grille 4 soit pratiquement indépendante de la position de réglage de la vanne 13b.
Il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée à des modes de réalisation particuliers, et que l'on pourra imaginer des variantes; perfectionnements de détails et emplois de moyens équivalents sans pour cela, sortir du cadre de l'invention.