BE839334A

BE839334A - Accumulateur de chaleur

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Publication number: BE839334A
Application number: BE164971A
Authority: BE
Priority date: 1976-03-08
Filing date: 1976-03-08
Publication date: 1976-07-01

Description

Accumulateur de chaleur.

leur utilisant de la terre comme agent d'accumulation et pourvu de moyens servant à Introduire de l'énergie thermique dans la terre à partir d'un récepteur d'énergie et de moyens servant à

mateur d'énergie.

Dans le cadre des efforts effectués pour mieux utiliser les sources d'énergie et pour exploiter des sources d'énergie qui, jusqu'à présent, n'étaient pas utilisées ou n'étaient utilisées qu'avec un faible rendement, on s'est à nouveau heurté à l'énergie rayonnante émise par le soleil. Cette énergie est captée au moyen de collecteurs solaires. A l'aide de cette énergie, on chauffe un agent liquide, dans le cas technologique le plus simple de l'eau. Les frais de fonctionnement d'un collecteur solaire sont peu élevés. Les difficultés résident cependant dans

le fait que l'ensoleillement qui détermine la quantité d'énergie solaire captée varie fortement selon un rythme journalier et saisonnier et ne correspond pas aux besoins du moment., C'est pourquoi on a besoin d'un accumulateur de chaleur. On connaît des accumulateurs de chaleur à base chimique, des accumulateurs dans lesquels de l'énergie est accumulée sous forme d'eau chaude, et encore d'autres accumulateurs dans lesquels on utilise simplement de la terre comme agent d'accumulation. La terre est un agent d'accumulation intéressant car elle ne coûte pratiquement rien et sa capacité thermique est égale environ à 1,8 fois celle de l'eau.

De tels accumulateurs de chaleur à terre destinés au chauffage des maisons d'habitation sont installés dans le jardin

ou simplement au voisinage de la maison à chauffer. Pour diverses raisons, notamment à cause d'une mauvaise isolation et à cause du

l'accumulateur et hors de ce dernier, les accumulateurs de chaleur à terre connus sont nécessairement très volumineux. Il faut donc extraire par cavage une grande quantité de terre pour mettre

occasionne beaucoup de frais. A cela s'ajoute le fait que l'aire disponible autour d'une maison ou le terrain appartenant à cette maison est limité. Avec les accumulateurs de chaleur à terre connus, une accumulation de l'énergie solaire à partir de la période de plein ensoleillement en été jusqu'à la période de consommation maximum en hiver, n'est possible que moyennant des <EMI ID=5.1>

effet, un accumulateur de chaleur du type décrit plus haut et conforme à l'invention est caractérise en ce qu'un circuit tubalaire primaire raccordé au récepteur d'énergie et ayant la forma d'un serpentin est passé au travers de la terre, un circuit tubalaire secondaire raccordé au dispositif consommateur d'énergie et ayant la forme d'un serpentin disposé à courte distance du serpentin du circuit tubulaire primaire est également passé au travers de la terre et une enveloppe en matière calorifuge enferme les serpentins et est espacée de ceux-ci vers le haut et sur les cotés.

L'énergie rayonnante du soleil captée, par exemple, au moyen d'un collecteur solaire est envoyée ou introduite dans la

ple par de l'eau qui y circule à une température quelconque com-

serpentins enterrés, la chaleur se propage dans la terre et la Chauffe. Ce chauffage se produit à l'intérieur de la zone enfer-

me dépend de l'importance du dispositif- consommateur d'énergie ou de l'habitation à chauffer selon ses

besoins saisonniers, de la grandeur des récepteurs d'énergie ou des collecteurs solaires et de la structure locale et de la formation de la terre. Dans des conditions idéales, la terre est portée Ã la température maximum du circuit tubulaire primaire. L'énergie ainsi accumulée est prélevée selon les besoins par le circuit tubulaire secondaire. Les deux circuits tubulaires présentent des robinets ou des valves qui sont ouverts ou fermés chacun selon l'ensoleillement et la consommation de chaleur. A la fin d'une période de chauffage dans les derniers mois d'hiver, la température de la terre entourée par l'enveloppe est fortement tombée. Avec une température qui n'est plus que légèrement supé- <EMI ID=12.1>

par l'intermédiaire d'une thermopompe.

Le rendement de l'accumulateur de chaleur à terre conforme à l'invention est élevé. Aucune perte ne se produit lors

terre au circuit secondaire. L'énergie accumulée est retenue par l'enveloppe en matière calorifuge. Elle empêche la chaleur de s'échapper vers le haut et vers les cotés. Elle est ouverte vers . le bas. Corme la chaleur monte également dans la terre et que, dans l'espace enfermé par l'enveloppe, la terre est plus chaude

en haut qu'en bas, peu ou pas de chaleur du tout ne s'échappe vers le bas.

réception des serpentins des circuits tubulaires primaire et secondaire et de l'enveloppe. La masse de terre formant l'accumulateur de chaleur proprement dit et qui présente le plus grand volume rente dana son emplacement initial et n'est ni extraite par cavage, ni traitée de quelque manière que ce soit. Les frais de fabrication d'un accumulateur de chaleur à terre conforme à l'invention sont par conséquent extrêmement réduits comparés en particulier aux frais de fabrication des accumulateurs de chaleur à terre

Les circuits tubulaires sont formés de tubes ou d'un tuyau flexible en métal ou en matière plastique. Les serpentins

<EMI ID=21.1> dans sa partie supérieure. D'une manière correspondante, sa partie inférieure est chauffée au minimum. Ceci limite les fuites de chaleur vers le bas par l'extrémité ouverte de l'enveloppe. On réduit ainsi également les pertes occasionnées par migration de la chaleur. Du fait que, dans le serpentin du circuit secondaire, la circulation s'effectue de bas en haut, l'agent qui circule dans ce circuit, par exemple de l'eau, atteint sa température maximum à sa sortie .

Dans une forme d'exécution avantageuse, les supports avec les serpentins de l'un ou des deux circuits tubulaires sont noyés ou bétonnés sous la forme d'une plaque dans une masse solide thermoconductrice. Les supports et les serpentins sont ainsi supportés mécaniquement et sont protégés contre les détériorations. Simultanément, ceci empêche des poches d'air de se former entre les serpentins et la terre et améliore la transmission de la chaleur. Finalement, de telles plaques contenant les supports

et les serpentins sont faciles à transporter et à mettre en terre. Une telle plaque a, par exemple, 10 cm d'épaisseur.

Plusieurs plaques sont de préférence Installées à distance les unes des autres en dessous d'une enveloppe commune faite de la matière thermo-isolante. A titre d'indication approximative, on peut dire que, par exemple, quatre plaques sont installées

les unes à côté des autres sur une longueur de quelques 10 à

Le montage de l'accumulateur de chaleur conforme à l'invention peut être réalisé d'une manière simple dans une forme d'exécution avantageuse si on insère ou on descend la plaque ou les plaques dans des tranchées creusées dans la terre. Ces tranchées ont une largeur de quelques 20 à 30 cm et peuvent être creusées au moyen d'outils de cavage spéciaux.

Dans une autre forme d'exécution de l'invention, la ou les plaques et ainsi les faces supérieures des tranchées sont dis-

les tranchées ont une longueur ou une profondeur de l'ordre de quelques mètres. Avant de creuser les tranchées et d'insérer les plaquer on commence par enlever la couche supérieure ou fertile de la terre jusqu'à une profondeur de 20 à 100 cm, puis on creuse les tranché"! proprement dites, on y insère les plaques, on forme <EMI ID=25.1> la couverture ou le dessus de l'enveloppe faite d'une matière calorifuge, puis on comble la fosse au moyen de la terre fertile précédemment enlevée.

Pour la construction de l'enveloppe, on creuse également des tranchées comme pour la construction ou l'insertion des plaques. L'enveloppe est mise en terre d'un seul bloc ou bien les tranchées sont remplies d'une matière calorifuge. A cet effet on peut utiliser, entre autres, des matières plastiques expansées, des fibres minérales, de la perlite soufflée, de la pierre ponce etc. La couverture de l'enveloppe est plus épaisse que ses parois latérales. Ceci est motivé par le fait que la chaleur a davantage tendance à s'échapper vers le haut que vers les cotés.

Vers le bas, l'enveloppe s'étend au-delà des bords inférieurs des plaques. Ceci empêche les fuites de chaleur vers le bas ainsi que vers le bas et latéralement. L'enveloppe est ouverte vers le bas.

ci-après, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé, dans lequel :

la Fig. 1 est une vue de coté schématique de l'accumulateur de chaleur en coupe,

la Fig. 2 est une vue du dessus suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1, et

la Fig. 3 est une vue de cote d'une plaque suivant la ligne 3-3 de la Fig. 1.

Les figures illustrent la terre en pointillé. En dessous de sa surface 12 se trouve l'enveloppe avec sa couverture

ou son dessus Il+ et ses parois latérales 16. Dans la forme d'exécution représentée, l'enveloppe enferme quatre plaques 18. Dans le cas présent, chaque plaque 18 contient un support, non repré-

circuit tubulaire 20 et sur la face, antérieure duquel est monté le circuit tubulaire secondaire 22. Ces circuits forment des serpentins sur le support. La Fig. 3 montre que l'extrémité d'entrée ou alimentation, du circuit primaire 20 se trouve en haut et son extrémité de sortie ou retour se trouve en bas. Dans

le circuit tubulaire secondaire 22, l'extrémité d'entrée ou

se trouve en haut.

Pour bâtir l'accumulateur de chaleur à terre conforme à l'invention, on enlève de la terre jusque la profondeur prévue

les 16 de l'enveloppe et pour les plaques 18. On descend ensuite

rales 16 de l'enveloppe en terre ou bien, on remplit les tranchées de matière isolante. On ajoute ensuite un peu de terre, puis on forme la couverture 14 de l'enveloppe. En dernier lieu, on comble la fosse avec de la terre ordinaire ou fertile jusqu'au niveau de la surface initiale 12. On raccorde alors le circuit tabulaire primaire 20 et le circuit tubulaire secondaire 22 de chaque plaque. L'accumulateur de chaleur à terre conforme à l'invention est glas' prêt à fonctionner.

calorifuge enferme les serpentins ' et en est espacée vers le haut

Claims

2.- Accumulateur de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les serpentins des deux circuits (20, 22) sont montés sur un support.

3.- Accumulateur de chaleur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les supports sont en métal ou en matière <EMI ID=42.1>

<EMI ID=43.1>

caractérisé en ce que le support est un lattis métallique, un treillis d'armature ou une plaque de fond d'enduit.

?.- Accumulateur de chaleur suivant les revendications

<EMI ID=44.1>

et 22) sont montés sur des supports distincts.

6.- Accumulateur de chaleur suivant les revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les serpentins des deux circuits (20 et

22) sont montés sur un support commun.

<EMI ID=45.1>

à 6, caractérisé en ce que les supports avec les serpentins sont noyés dans une masse solide et bonne conductrice de la chaleur sous la forme d'une plaque (18).

8.- Accumulateur de chaleur suivant les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que plusieurs plaques (18) sont disposées à distance les unes des autres en dessous d'une enveloppe commune faite de la matière calorifuge.

9.- Accumulateur de chaleur suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la ou les plaques (18) sont insérées dans des tranchées creusées dans la terre. 10.- Accumulateur de chaleur suivant la revendication 9, caractérise en ce que le bord supérieur de la tranché" et ainsi de la plaque (18) ou des plaques (18) se trouve à une distance de

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la surface de la terre (12), et les tranchées et ainsi la ou les

<EMI ID=47.1>

quelques mètres.

11.- Accumulateur de chaleur suivant les revendications

<EMI ID=48.1>

posées en dessous d'une enveloppe.

12.- Accumulateur de chaleur suivant les revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les parois latérales (16) de l'enveloppe sont insérées ou injectées dans des tranchées creusées

<EMI ID=49.1>

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plaques (18) et cette couverture est elle-même recouverte d'une autre couche de terre.

13.- Accumulateur de chaleur suivant les revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les parois latérales (16) de l'enveloppe s'étendent vers le bas au-delà de la ou-des plaques (18).