FR2500594A2 - Element chauffant pour generateur de fluide chaud et generateur ainsi equipe - Google Patents

Abstract

ELEMENT MODULAIRE ADDITIONNEL 10 DE CHAUFFAGE SELON BREVET PRINCIPAL CARACTERISE EN CE QU'IL PRESENTE: -AU MOINS UN ELEMENT 3 FONCTIONNANT A L'ELECTRICITE, DISPOSE HORIZONTALEMENT DANS LADITE ENCEINTE 1, DESTINEE A CHAUFFER L'EAU EN CIRCULATION; -AU MOINS UN PREMIER RACCORD 5 DESTINE A RELIER LADITE ENCEINTE 1 A LA PARTIE HAUTE DU GENERATEUR TRADITIONNEL D'EAU CHAUDE 11-15; AU MOINS UN SECOND RACCORD 6 DESTINE A RELIER LADITE ENCEINTE SOIT AU CIRCUIT DE CHAUFFAGE 13, SOIT AU CIRCUIT DE PRODUCTION D'EAU CHAUDE SANITAIRE 15, SOIT SEPAREMENT ET DISTINCTEMENT A L'UN ET A L'AUTRE, DISPOSE SUR UNE FACE DE L'ENCEINTE 1 DISTINCTE DE CELLE COMPORTANT LE PREMIER RACCORD 5.

Description

ELEMENT CHAUFFANT POUR GENERATEUR DE FLUIDE CHAUD.

Dans la demande de brevet principal déposée le 5 Mars 1980 Sous.le ne 80. 05 269, on a décrit un élément modulaire additionnel de chauffage, destiné à être adapté sur le haut d'un générateur traditionnel de production d'eau chaude pour chauffage central, tel qu'une chaudière de chauffage central ou un accumulateur thermique à hydroaccumulation, du type comportant une enceinte formant réservoir dans laquelle peut

circuler l'eau chaude issue dudit générateur, qui se caracté-

rise en ce qu'il présente

- au moins un élément fonctionnant à l'électricité, dis-

posé horizontalement dans ladite enceinte, destinée à chauffer l'eau en circulation, - au moins un premier raccord destiné à relier ladite enceinte à la partie haute du générateur traditionnel d'eau chaude, - au moins un second raccord destiné à relier ladite enceinte soit au circuit de chauffage, soit au circuit de

production d'eau chaude sanitaire, soit séparément et distinc-

tement à l'un et l'autre, disposé sur une face de l'enceinte dis-

tincte de celle comportant le premier raccord.

Avantageusement - l'élément chauffant horizontal électrique est placé dans une gaine soudée sur l'enceinte ou est constitué par un thermoplongeur fixé à cette enceinte; - le second raccord est disposé par rapport au premier

raccord, soit sur une face latérale, soit sur la face oppo-

sée et est éventuellement décalé par rapport à ce premier raccord; - les éléments chauffants électriques sont associés à

des moyens de programmation permettant de les mettre en mar-

che en fonction des coûts de l'énergie électrique et des besoins. La présente addition concerne-un perfectionnement à cet

élément modulaire.

Selon cette addition, l'élément modulaire additionnel de chauffage perfectionné, destiné à être adapté sur le haut d'un générateur traditionnel de production d'eau chaude pour chauffage central, tel qu'une chaudière de chauffage central -2- ou un accumulateur thermique à hydroaccumulation, selon l'une

des revendications du brevet principal, du type constitué par

une enceinte formant réservoir dans laquelle peut circuler

l'eau chaude issue dudit générateur, ladite enceinte compor-

tant:

- au moins un élément horizontal fonctionnant à l'élec-

tricité destiné à chauffer l'eau en circulation, - au moins un premier raccord destiné à relier ladite enceinte à la partie haute dudit générateur traditionnel d'eau chaude, - au moins un second raccord destiné à relier l'enceinte soit au circuit de chauffage, soit au circuit de production d'eau chaude sanitaire, soit séparément et distinctement à

l'un et à l'autre, disposé sur une face de l'enceinte distinc-

te de celle comportant le premier raccord, se caractérise - d'une part, en ce que ladite enceinte présente sur une de ses faces latérales un raccord connectable au circuit de retour de l'eau chaude du chauffage central, de façon à éviter le transit de l'eau de chauffage par le générateur lorsque le module est en fonctionnement, --et d'autre part, en ce qu'il est associé à des moyens permettant de connecter soit ledit raccord audit circuit de

retour lorsque l'on fait fonctionner l'élément chauffant élec-

trique horizontal,soit le raccord situé à la partie basse de

l'enceinte du générateur au circuit retour du chauffage cen-

tral lorsque le générateur est mis en fonctionnement.

En pratique, cet élément modulaire: - est intégré avec le générateur et éventuellement le ballon de production d'eau chaude sanitaire à llintérieur d'une carrosserie commune à tous les éléments, - est entouré d'un isolant thermique sur toutes ses

faces, cet isolant étant éaalement placé tout autour du géné-

rateur et éventuellement du ballon de production d'eau chaude

sanitaire et tout particulièrement entre le module et le gé-

nérateur et spécialement entre la face inférieure de l'en-

ceinte du module et la face supérieure de l'enceinte du géné-

rateur, - est associé à une armoire d'alimentation électrique et de programmation du module, du générateur, et éventuellement -3-

de la production d'eau chaude sanitaire, et des moyens per-

mettant de connecter ledit raccord audit circuit de retour de

l'eau de chauffage central.

Avantageusement: - cet élément modulaire peut avoir une puissance calorifique inférieure à celle du générateur lorsque la tarification

du fournisseur de courant électrique conduit à une tarifica-

tion élevée pendant les périodes de grand froid.;

- le moyen permettant de connecter le raccord de l'encein-

te sur le circuit retour de chauffage central est constitué par une vanne de commutation à trois voies, lesdites voies étant reliées respectivement audit raccord, au circuit retour de chauffage central et au retour normal chauffage central relié au bas du générateur; cette vanne est associée à une motorisation destinée à la faire pivoter lorsque l'on passe du système de chauffage par le générateur au chauffage par l'élément électrique horizontal de l'enceinte,; - la production d'eau chaude sanitaire peut être réalisée par un ballon à double paroi tel qu'indiqué dans le brevet principal,mais elle peut l'être également par un serpentin placé à l'intérieur du module soit autour, soit au dessus des

éléments électriques chauffants,-de façon à réaliser une pro-

duction d'eau chaude dite "instantanée".; - en été, pour la seule production d'eau chaude sanitaire, la puissance électrique du module consacrée à cette production n'est qu'une fraction de sa puissance nominale - le départ d'eau chaude vers le chauffage central est

disposé soit sur le haut du réservoir de production d'eau chau-

de sanitaire, soit sur le haut d'une des faces latérales de

l'enceinte du module, suivant que l'on admet que la circula-

tion d'eau chaude destinée au chauffage central puisse à cer-

tain moment prendre des calories au ballon, ou au contraire.

conserver une accumulation maximum de calories dans le ballon

- la mise en fonctionnement des éléments chauffants élec-

triques et du moyen permettant de connecter le retour d'eau

du circuit de chauffage central au raccord tel que défini ci-

dessus, est lié soit au changement de tarification du fournis-

seur d'électricité, soit fi la température extérieure de l'ha-

bitation; nO0594 4 _

- pour améliorer la rigidité de l'ensemble module-géné-

rateur, en plus du raccord de liaison, au moins une entretoise est interposée entre le module et le générateur - pour diminuer les déperditions calorifiques du module vers- le générateur, le manchon de liaison et l'entretoise ont des sections minimum compatibles avec leurs fonctions; - le raccord situé à la partie supérieure du module est une bride lorsqu'il est relié à un ballon de production d'eau

chaude sanitaire et un tube fileté lorsqu'il est relié direc-

tement au circuit de chauffage central.

La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de

réalisation qui suivent donnés à titre indicatif et non limi-

tatif à l'appui des figures annexées.

La figure 1 est une représentation schématique d'une ins-

tallation de chauffage central conforme à l'invention formée

par une chaudière associée à un réservoir d'eau chaude sani-

taire et comportant un élément modulaire caractéristique de l'invention. Le raccord permettant le raccordement direct du module électrique au circuit de retour du chauffage central peut être situé sur la face latérale droite, la face latérale

gauche ou la face arrière de l'élément modulaire.

La figure 2 est une autre forme de réalisation de cet élé-

ment modulaire caractéristique.

Les figures 3 et 4 représentent un autre mode d'exécution de. cet élément modulaire respectivement vue de côté et vue de dessus. Les figures 5 à 8 représentent deux formes d'exécution de cet élément modulaire comportant un serpentin de production

d'eau chaude sanitaire intégré destiné à permettre une produc-

tion d'eau chaude dite "instantanée".

Ce serpentin 35 en forme de spirale est placé soit autour de cet élément chauffant (voir figures 5 et 6 respectivement vue en coupe et vue de dessus),soit au dessus de cet élément

(voir figures 7 et 8J..

La figure 9 est une autre forme d'exécution de l'inven-

tion dans laquelle l'élément modulaire est relié directement

au circuit de chauffage central.

La figure 10 montre une autre forme d'exécution de ^0594 -5- l'invention dans laquelle cet élément modulaire 10 comporte une production d'eau chaude sanitaire, dite "instantanée", réalisée par un serpentin 35 en forme de spirale placé dans

l'enceinte 1 autour des éléments électriques chauffants 3,re-

lié au circuit d'eau chaude sanitaire 18, 19.

Enfin, les figures 11 à 14 représentent les schémas élec-

triques de cablage de l'ensemble générateur 11-15, module 10

et s'il y'a lieu ballon 16 ou serpentin 35.

De façon à ce que l'eau à réchauffer circule dans les meilleures conditions autour de tous les éléments électriques,

avantageusement le manchon 26 est prolongé par un tube à l'in-

térieur de l'enceinte 1. Différents orifices le long de ce

tube, permettent de répartir l'eau dans ladite enceinte 1.

D'autre part, des chicanes peuvent être placées à l'intérieur de cette enceinte 1 de façon à canaliser la circulation de

l'eau autour des éléments chauffants électriques.

En se référant aux figures, l'équipement selon l'inven-

tion se compose d'un générateur traditionnel de production d'eau chaude

pour chauffage central d'un type quelconque (combustible, li-

quide, solide ou gazeux) 11 ou un accumulateur thermique à hydroaccumulation 15. Ce générateur présente sur le haut un manchon fileté 5 disposé sur la face supérieure de sQn enceinte destinée à relier le circuit d'eau chaude dudit générateur à l'élément modulaire 10 décrit dans le brevet principal et chauffé par les éléments électriques horizontaux 3. De façon à améliorer la rigidité de l'ensemble, au moins une entretoise 37 estfixée par soudure sur la face inférieure du module 10

et sur la face supérieure du générateur 11-15.

En partie basse de l'enceinte de ce générateur tradition-

nel 11 ou 15, est placé un raccord classique 20 relié au cir-

cuit de retour 24 du chauffage central 22. Une vanne de com-

mutation à trois voies 25 est placée en amont dudit raccord 20.

L'élément modulaire 10 chauffé à l'électricité par les éléments horizontaux 3, tels que par exemple au moyen de bougies formées par des résistances noyées dans des pièces

en céramique enserrées dans un tube étanche ou par des ther-

moplongeurs, présente sur le haut et en son centre une bride

6 le reliant au bas d'ur. réservoir 16 d'eau chaude sanitaire.

Ce réservoir 16 comporte en outre une arrivée d'eau froide 17, -6-

une connection au vase d'expansion 18 et une sortie d'eau chau-

de sanitaire 19. La référence 13 désigne un raccord classique relié au conduit 23 de départ d'eau chaude vers le chauffage central symbolisé par la référence 22 dont le circuit de retour est référencé 24.

Ce circuit de retour 24 est relié à une vanne de commuta-

tion à trois voies 25 elle-même reliée à son tour au raccord par leconduit 28 et par un autre conduit 29 au raccord 26, tel qu'un manchon fileté, disposé à la base *de l'une des faces latérales 27 de l'enceinte 1 de l'élément modulaire 10. Cette

vanne de commutation à trois voies 25 est commandée par un mo-

teur électrique 30 associé soit à la commande de mise en fonc-

tionnement des éléments chauffants électriques 3, soit à la mise en fonctionnement du brûleur du générateur si celui-ci fonctionne au mazout, au gaz ou au propane, soit à la sonde

de contrôle de la température de l'eau de l'enceinte du géné-

rateur 15 s'il s'agit d'un accumulateur thermique à hydroaccu-

mulation, ou 11 s'il s'agit d'une chaudière à combustible so-

lide. Ce moteur 30 fait tourner cette vanne 25 lorsque l'on

branche les éléments électriques 3 de façon à ce que le re-

tour 24 soit connecté au conduit 23 branché sur le raccord 26 de l'élément modulaire horizontal électrique 10 et non plus

au conduit 28 relié au raccord 20 du générateur 11 ou 15.

La référence 31 désigne une matière isolante telle que

par exemple de la laine de verre, placée entre la partie in-

férieure de l'élément modulaire 10 et la partie supérieure du générateur 11 ou 15 de façon à éviter des déperditions

calorifiques de l'élément 10 vers le générateur 11. Le géné-

rateur 11 ayant, de par sa conception, une grande surface périphérique et étant, d'autre part lorsqu'il s'agit d'une chaudière à mazout, à gaz, à propane, à bois ou à charbon

en liaison avec une cheminée, se trouve être une source im-

portante de déperditions.

Le matériau isolant 31 est également placé tout autour du générateur 11, 15 du module 10 et éventuellement, s'il

existe, du ballon de production d'eau chaude sanitaire 16.

Tout cet ensemble se trouve placé à l'intérieur d'une

carrosserie 38.

Q0594 -7- Ce générateur, lorsqu'il est formé par une chaudière

traditionnelle telle que décrit ci-dessus, peut être éventuel-

lement équipé de façon à éviter des déperditions vers le che-

minée d'un volet obturateur placé dans le conduit d'évacuation des fumées, asservi au fonctionnement du brûleur lorsque la

chaudière fonctionne au mazout, au gaz ou au propane ou à com-

mande manuelle lorsqu'elle fonctionne au bois ou au charbon.

Ce volet est fermé lorsque le générateur n'est pas en fonction-

nement.

La forme de réalisation selon le présent certificat d'ad-

dition présente l'avantage d'un fonctionnement automatique d'une très grande fiabilité quelque soit le combustible ou

la combinaison module générateur retenus.

Lorsque le module électrique est en fonctionnement, elle permet d'éviter des déperditions calorifiques par la surface intérieure du générateur, que celui-ci soit constitué par une

chaudière ou un accumulateur thermique à hydroaccumulation.

Elle permet également d'éviter des déperditions calorifiques

par circulation d'air à l'intérieur de l'enceinte du généra-

teur et entraînement des calories vers la cheminée lorsqu'il s'agit d'une chaudière. Enfin,.la disposition selon l'invention diminue le volume d'eau à chauffer, puisque l'eau située dans

l'enceinte du générateur n'est plus en circulation.

Comme déjà dit, l'isolant 31 est avantageusement placé entre la face intérieure de l'enceinte du générateur 10 et la

face supérieure de l'enceinte du générateur 11, 15.

Dans une variante montrée à la figure 2, l'élément modu-

laire 10 peut présenter un raccord 32 ou 32' (droite ou gauche) destiné à être commuté au conduit 23 de départ d'eau chaude du chauffage central 22 disposé sur la même face latérale,.-27 de l'enceinte 1 et qui est dans ce cas destiné à remplacer le raccord précédent 13 qui n'est alors pas utilisé. Ce mode de

raccordement peut être retenu lorsque l'on désire que la tem-

pérature de l'eau chaude ne soit pas modifiée et perturbée

par la température de l'eau du circuit de chauffage central.

De même, en pratique (voir aussi figure 2), on peut avoir un raccord retour 26 à droite et à gauche 26' qui, au choix de l'installateur, sera Doit obstrué, soit relié au circuit de retour 29 (selon que l'on a affaire à une installation Q0594 -8-

droite ou gauche).

Si l'on désire améliorer l'échange thermique à l'intérieur de l'élément modulaire 10, et si l'on désire mieux répartir à l'intérieur de cet élément modulaire la circulation de l'eau chaude et éviter des surchauffes en certains endroits de cet

élément modulaire, on peut aménager à l'intérieur de l'encein-

te 1 soit des chicanes, soit prolonger les manchons 26 ou 26' par un tube 36 de façon à ce que l'arrivée d'eau se fasse à l'intérieur de l'enceinte l à l'opposé du raccord de départ 32 ou 32' ou de la bride ou du raccord 6. Dans ce cas, des orifices sont percés - le long de ce tube interne 36 pour

répartir l'introduction d'eau à l'intérieur de l'enceinte 1.

Le raccord 26 est placé sur le bas de la face latérale 27 de l'enceinte 1. Mais si le plus généralement ce raccord est placé sur la face latérale 27 droite ou gauche pour des facilités de raccordement, on peut également le placer sur la

face latérale 27 arrière (voir figures 3 et 4).

La figure 9 montre une forme de réalisation sans réser-

voir de production d'eau chaude sanitaire 16. Dans cette for-

me de réalisation, le raccord du haut 6 de l'élément modulaire est relié directement alors au conduit 23 du circuit de

départ du chauffage central.

Les figures 5.à 8 montrent respectivement, vue en coupe et vue de dessus, deux formes de réalisation dans lesquelles la production d'eau chaude sanitaire n'est plus effectuée par

un ballon 16 situé à la partie supérieure de l'élément modu-

laire 10 mais par un tube en forme de serpentin 35 placé dans l'élément 10 soit autour des éléments électriques chauffants horizontaux 3 (figures 5 et 6), soit au dessus de ces éléments

chauffants 3 (figures 7 et 8). Ces formes de réalisation pré-

sentent l'avantage de conduire à un matériel de moindre en-

combrement et de moindre coût qu'un ballon traditionnel 16.

Dans les configurations correspondant à ces figures 5 à 8, le départ 18 de liaison avec le vase d'expansion n'est donc plus nécessaire. Le raccord 6 étant placé en partie haute de

l'ensemble générateur 11, 15 auquel est adjoint l'élément mo-

dulaire électrique horizontal 10, le vase d'expansion est dans

cette configuration raccorde au circuit 23.

La mise en service ou l'arrêt de l'élément 10 et du j00594 -9- générateur 11, 15 dépendent soit de'la tarification du courant

électrique, voire de la température extérieure.

Dans le premier cas, ce changement de tarification est provoqué, en télécommande, par une impulsion à l'initiative du fournisseur de courant. Cette impulsion est commandée par un relais 42 placé sur le tableau de l'abonné, ledit relais est relié électriquement à un autre relais 50 de l'armoire de commande de l'ensemble module 10- générateur 11 ou 15, permettant ainsi

une mise en fonctionnement ou un arrêt du module 10.

Si le générateur 11 est une chaudière à combustible li-

quide ou gazeux, ce générateur est mis en fonctionnement lors-

que le module est mis à l'arrêt et vice versa.

Si le générateur 11 est une chaudière à combustible soli-

de, comme précédemment, la mise en route ou l'arrêt du module 10 est provoquée par télécommande de la même façon, mais de plus l'armoire de commande permet à l'utilisateur, lorsque la télécommande met en arrêt le module 10, de le maintenir en fonctionnement par le sélecteur manuel 41 s'il ne désire

pas mettre en service le générateur 11 à combustible solide.

D'autre part, si l'utilisateur désire privilégier le fonctionnement sur combustible solide, l'armoire de commande n'autorise le fonctionnement du module électrique 10, que si la température de l'eau du circuit de chauffage central est, à la sortie dudit générateur, inférieure à un seuil fixé par la sonde 43 située sur le générateur. 1

Si le générateur 15 est un accumulateur à hydroaccumula-

tion lié à une source de chaleur extérieure, qui peut être par exemple un panneau solaire, le processus est identique

à celui qui vient d'être décrit pour le générateur à combus-

tible solide.

Dans le second cas o l'on prend en considération la

température extérieure à l'habitation à chauffer, cette con-

dition n'est qu'optionnelle et non impérative. Elle ne cor-

respond d'ailleurs qu'au cas d'un ensemble module 10-généra-

teur 11, lorsque ledit générateur 11 est une chaudière à com-

bustible liquide ou gazeux. Dans ce cas, lorsque la tempéra-

ture extérieure est inférieure à un seuil fixé par l'utilisa-

teur (ce seuil est en effet variable en fonction des régions et des sites et correspond à une déperdition de l'habitation

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- 10 -

égale à la puissance calorifique utile du module 10), l'armoi-

re de commande dont le fonctionnement se trouve alors être

également asservi à une sonde de détection de température pla-

cée à l'extérieur de l'habitation, coupe le fonctionnement du module électrique 10 et met en service le générateur 11. Lors- que la température devient supérieure à ce seuil, le processus s'inverse. La conception de l'armoire de commande permet - la mise sous tension ou non du moteur 30 de la vanne 25, ainsi que de la sonde 43 de détection de température de l'eau dans l'enceinte du générateur 11 lorsque celui-ci est soit une chaudière à combustible solide, soit un accumulateur thermique 15 à hydroaccumulation;

- la mise sous tension ou non de l'ensemble des équipe-

ments électriques du module 10 et du générateur 11 lorsque ce générateur est une chaudière à combustible liquide ou gazeux

- de fonctionner suivant les automatismes tels que défi-

nis précédemment; - à tout moment, à l'utilisateur, dans tous les cas et de façon sélective, par commande manuelle 41, de privilégier soit

le fonctionnement du module 10, soit le fonctionnement du géné-

rateur 11, 15 quelque soit le mode de tarification et quelque soit la température extérieure;

- de mettre hors service par le commutateur 57 une frac-

tion de la puissance du module 10 de façon à libérer cette

puissance électrique pour d'autres usages, par mise hors cir-

cuit d'un ou deux étages de puissance.

Par ailleurs, le module 10 et le générateur 11, 15 ont

leur propre régulation thermique destinée à asservir le fonc-

tionnement de chacun à la température de l'eau située dans

leur enceinte.

Lorsqu'une production d'eau chaude sanitaire est associée

au module 10 et au générateur 11, 15, conformément aux figu-

res 5 à 8, cette régulation thermique est également asservie à la température de l'eau sanitaire à l'intérieur du ballon

16 par une sonde 45 ou du serpentin 35 par une sonde 44.

En été, avantageusement, la puissance du module 10 néces-

saire à la seule production d'eau chaude est réduite à partir de l'armoire centrale par une commande manuelle 40, par mise

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- il -

hors circuit de plusieurs étages de puissance.

La puissance calorifique des éléments chauffants électri-

ques 3 de l'élément 10 peut être avantageusement inférieure à celle du générateur 11 ou 15. De la sorte, lors des périodes de froid plus intense, on utilise essentiellement ce généra- teur 11 ou 15 alors que pendant les périodes moins froides,

on fait appel à l'élément modulaire électrique 10.

Cette configuration permet de réduire le niveau de la puissance électrique souscrite par l'utilisateur. Elle diminue en conséquence le montant de son abonnement fixe. Elle permet d'autre part de diminuer la consommation d'électricité pendant les périodes les plus froides, périodes pendant lesquelles

le fournisseur d'électricité est amené à faire face aux deman-

des les plus fortes.

La figure 11 montre le schéma électrique du circuit de commande de l'ensemble module 10-générateur 11, 15 et vanne

3 voies de connection conformes à la figure 5-6. Ici l'inter-

rupteur général 40 assure la mise sous tension de tous les organes électriques de cet ensemble. La sonde 43 est utile dans la mesure o le générateur 11 est une chaudière à combustible solide ou un générateur à hydroaccumulation 15. Les sondes de

régulation 47 et de sécurité 48 ainsi que le relais correspon-

dant 53 sont utiles dans la mesure o le générateur 11 est un

générateur à combustible liquide ou gazeux. La sonde de tempé-

rature extérieure est également utile dans la mesure o le pro-

grammateur est asservi à cette température. Le sélecteur 41 en position droite correspond à un fonctionnement exclusif au moyen du générateur 11 ou 15. Dans ce cas, le relais 53

est excité et permet alors le fonctionnement de ce générateur.

Le relais 50 n'étant pas excité, le bobinage 54 du moteur 30

permet donc de faire tourner la vanne 25 dans le sens qui per-

met la circulation du fluide de retour du chauffage central

* vers le générateur 11 ou 15. Le sélecteur 41 en position mi-

lieu, correspond à un fonctionnement exclusif au moyen du mo-

dule électrique 10 dans la mesure o la source de température 43 du générateur à combustible solide ou à hydroaccumulation l'autorise. Lorsque c'est effectivement le cas, le relais 50

excité, coupe l'alimentation du relais 53 et alimente le bo-

binage 55 du moteur 30 qui oblige la vanne 25 à tourner dans Q0594

- 12 -

le sens qui permet la circulation du fluide de retour du chauf-

fage central vers le module 10. Le sélecteur 41 en position

gauche correspond au fonctionnement en automatique du généra-

teur 11-15 ou du module 10, soit en fonction de la tarifica-

tion du fournisseur de courant, soit en fonction du niveau de

température extérieure, soit des deux combinés.

En période de basse tarification, ce relais 42 commandé

à distance par le fournisseur de courant, se trouve en posi-

tion fermeture et permet l'alimentation du relais 50 qui au-

torise le fonctionnement du module électrique 10.

En période de haute tarification, le relais 42 est en

position ouverture et par l'intermédiaire du relais 50 autori-

se alors le fonctionnement du générateur 11. Quelque soit la

période de tarification, la sonde de température 43 du géné-

rateur 11 à combustible solide ou du générateur 15 à hydroac-

cumulation reste prioritaire et coupe impérativement l'alimen-

tation du relais 50 en cas de remontée de cette température.

Si l'ensemble du module 10 et générateur 11,15 est équipé

d'une sonde de détection de la température extérieure 57, lors-

que le sélecteur 41 se trouve sur la position gauche, c'est-

à-dire en programme automatique, dès que cette température extérieure de l'habitation descend en dessous du seuil affiché, le relais 50 ne se trouve plus excité et le générateur il est

mis en fonctionnement par le relais 53 quelle que soit la pé-

riode de tarification.

La figure 12 représente le schéma électrique du circuit

de commande de l'ensemble module 10-générateur 11, 15, réser-

voir de production d'eau chaude sanitaire 16 et vanne 3 voies

de commutation 25 conforme à la figure 1. Ici, l'interrupteur général 40 assure la mise sous ten-

sion de tous les organes électriques de cet ensemble avec cou-

pure de la fonction chauffage et enclenchement de la fonction

eau chaude sanitaire en position été. En position hiver, l'en-

semble est régulé et programmé suivant le même processus que décrit cidessus. Lorsque le module électrique fonctionne, il

est alimenté à sa puissance maximum par le-relais 52. En posi-

tion été, l'interrupteur 40 met sous tension la sonde de détec-

tion de température 49 du ballon d'eau chaude sanitaire et ali-

mente le relais 51 de fonctionnement électrique du module 10 '2594

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à puissance réduite. L'alimentation électrique du module est

coupée dès que la température affichée du ballon est atteinte.

La figure 13 montre le schéma électrique du circuit de commande de l'ensemble module 10 avec serpentin 35 générateur 11, 15. Ce type de production d'eau chaude sanitaire étant ins- tantané, il nécessite une régulation propre en fonctionnement hiver comme en fonctionnement été de façon à ce que la puissance maximale du module électrique 10 soit mise à la disposition de

cette production d'eau chaude. Le serpentin 35 comporte une son-

de de prise de température 44 à contact inverseur permettant de mettre sous tension le relais 56 de fonctionnement de la pompe du circuit de chauffage central 22. L'interrupteur général 40 étant en position été, la sonde 44 alimente le relais 52 de

fonctionnement du module électrique 10 à sa puissance nominale.

L'alimentation électrique du module est coupée dès que la tem-

pérature affichée au serpentin 35 est atteinte. L'interrupteur général 40 étant en position hiver, l'ensemble module-générateur

est régulé et programmé suivant le même processus que celui dé-

crit précédemment. Cependant, lorsqu'il y a soutirage d'eau chaude sanitaire, la sonde 44 coupe le fonctionnement de la pompe du chauffage central par-l'intermédiaire du relais 56

si à cet instant le module électrique 10 est en fonctionnement.

La pompe de chauffage central n'est alimentée que lorsque la production d'eau chaude sanitaire a été satisfaite. En revanche,

si au moment du soutirage, le générateur 11 ou 15 est en fonc-

tionnement, la sonde 44 ne coupe pas la pompe de chauffage mais

alimente le module électrique 10 qui assure à lui seul la pro-

duction d'eau chaude sanitaire. Dans ce cas, la vanne de commu-

tation 3 voies 25 se positionne de façon à assurer la circula-

tion du fluide de retour du chauffage central vers le généra-

teur 11, 15. Lorsque la température de soutirage est atteinte,

la sonde 44 coupe l'alimentation du module électrique sans per-

turber le fonctionnement du chauffage central par le générateur

11, 15.

La figure 14 montre le schéma électrique de principe du circuit puissance d'alimentation des éléments chauffants 3 du module électrique 10. Ici, le relais 51 assure l'alimentation

à puissance partielle alors que le relais 52 assure l'alimenta-

tion du module électrique à sa puissance nominale.Le commutateur

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- 14 -

57 permet une mise hors circuit de deux éléments chauffants

afin de libérer la puissance électrique correspondant néces-

saire à d'autres usages.

Si les heures de tarification élevées de l'électricité correspondent schématiquement aux périodes les plus froides, la puissance calorifique des éléments chauffants électriques 3 du module 10 peut être avantageusement inférieure à celle du générateur 11, 15 étant donné que ce dernier assure alors systématiquement le chauffage pendant les périodes les plus

froides. Dans une forme de réalisation particulière, la puis-

sance électrique de ce module 10 peut être de l'ordre du 1/4

ou du 1/3 de celle du générateur 11, 15.

Dans ce cas, à partir des courbes climatiques de la ré-

gion considérée, on détermine en tenant compte du nombre de

jours moyens correspondant à la période de tarification éle-

vée du fournisseur de courant électrique, la puissance calori-

fique nécessaire au chauffage lorsque la période ci-dessus est exclue.

On a p ainsi déterminer que grâce à l'invention, on pou-

vait, en fonction de ces courbes climatiques et du nombre d'heures à tarification élevée, envisager une diminution de puissance de l'ensemble du module électrique caractéristique de l'invention jusqu'à 40 %, ce qui est substantiel sur le

plan économique.

Q0594

- 15 -

Claims (12)

REVENDICATIONS

1/ Elément modulaire additionnel de chauffage, selon

l'une des revendications du brevet principal, destiné à être

adapté sur le haut d'un générateur traditionnel de production d'eau chaude pour chauffage central, tel qu'une chaudière de

chauffage central ou un accumulateur thermique à hydroaccumu-

lation, du type constitué par une enceinte (1) formant réser-

voir dans laquelle peut circuler l'eau chaude issue dudit gé-

nérateur, ladite enceinte (1) comportant:

- au moins un élément horizontal (3) fonctionnant à l'é-

lectricité, destiné à chauffer l'eau en circulation,

- au moins un premier raccord (5) destiné à relier l'en-

ceinte (1) à la partie haute dudit générateur traditionnel d'eau chaude (11-15),

- au moins un second raccord (6) destiné à relier l'en-

ceinte soit au circuit de chauffage (13), soit au circuit de production d'eau chaude sanitaire (15), soit séparément et distinctement à l'un et à l'autre, disposé sur une face de

l'enceinte (1) distincte de celle comportant le premier rac-

cord (5), caractérisé: - d'une part, en ce que ladite enceinte (1) présente sur une de ses faces latérales (27) un raccord (26)connecté au circuit

de retour (24) de l'eau chaude du chauffage central, de façon à évi-

ter le transit de chauffage par le générateur lorsque le modu-

le est en foncticnneniert, - et d'autre part, en ce qu'il est associé à des mcêeras (25-30) permettant de connecter soit ledit raCcord(26) audit circuit de retour (24) lorsque l'on fait fonctionner l'élément

chauffant électrique horizontal (3), soit le raccord (20) si-

tué à la partie basse de l'enceinte du générateur (11-15) au

circuit de retour (24) du chauffage central lorsque le généra-

teur (11-15) est mis en fonctionnement.

2/ Elément modulaire selon revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble: générateur (11-15), élément modulaire (1), et s'il y a lieu réservoir d'eau chaude sanitaire (16)

est placé dans unc carrosserie commune isolée (38).

3/ Elément modulaire selon revendication 2, caractérisé en ce qu'il présente une matière isolante (31) au moins sur 'rO594

- 16 -

la face dirigée vers le générateur (11-15).

4/ Elément modulaire selon l'une des revendications 1 et

2, caractérisé en ce que le moyen permettant de connecter le raccord (26) de l'enceinte (1) sur le circuit (24) retour de chauffage central est constitué par une vanne (25) de commu- tation à trois voies reliées respectivement audit raccord (26) au circuit retour (24) de chauffage central et au retour normal (20) de chauffage central relié au bas du générateur

(11-15).

5/ Elément modulaire selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que ladite vanne de commutation (25) est associée à un moteur (30) destiné à faire pivoter ladite vanne (25) lorsque l'on passe du système de chauffage par le générateur (11-15) au chauffage par-l'élément électrique horizontal

(3) ou vice versa.

6/ Elément modulaire selon l'une des revendications -1 à

, caractérisé en ce qu'il comporte un serpentin (35) placé

à l'intérieur dans l'enceinte (l)relié au circuit d'eau -sani-

taire (17-19).

7/ Elément modulaire selon l'une des revendications 1 à

6, caractérisé en ce que l'ensemble (11-15) et le module (10) ont leur propre régulation thermique destinée à asservir le fonctionnement de chacun de ces éléments-à la température de

l'eau située dans l'enceinte (1).

8/ Elément modulaire selon l'une des revendications 1 à

6, caractérisé en ce que l'ensemble (11-15) et le module (10) associés soit au réservoir de production d'eau chaude sanitaire

(16) soit au serpentin (35) de production d'eau chaude sani-

taire ont une régulation thermique asservie à la température de l'eau sanitaire à l'intérieur dudit ballon (16) ou audit

serpentin (35).

9/ Elément modulaire selon l'une des revendications 1 à

8, caractérisé en ce que l'ensemble générateur (11-15) - élé-

ment modulaire (10) et, s'il y a lieu, réservoir (16) ou ser-

pentin de production d'eau chaude sanitaire (35), sont asso-

ciés à une armoire de commande comportant: - des moyens pour la mise sous tension ou non du moteur (30) de commande de la vanne (25) ainsi que de l'organe de détection de température de l'eau dans l'enceinte du r 0594

- 17 -

générateur (11-15) lorsqu'il s'agit d'une chaudière à combus-

tible solide (11) ou d'un accumulateur thermique à hydroaccu-

mulation (15),

- des moyens pour la mise sous tension ou non, de l'en-

semble des équipements électriques du module (10) et du géné- rateur (11) dans le cas o ce générateur est une chaudière à combustible liquide ou gazeux, - des moyens permettant de fonctionner suivant différents automatismes liés à la tarification du fournisseur de courant électrique ou à la température extérieure de l'habitation à chauffer, - des moyens pour privilégier soit le fonctionnement du module électrique (10), soit le fonctionnement du générateur (11-15) quelque soit le mode de tarification du fournisseur

de courant électrique et quelle que soit la température exté-

rieure de l'habitation à chauffer,

- des moyens permettant de mettre hors service une frac-

tion de la puissance de l'élément modulaire (10).

/ El.ément modulaire selon l'une des revendications 1 à

9, caractérisé en ce que la puissance calorifique des éléments chauffants (3) de l'élément modulaire (10) est inférieure à

celle du générateur (11-15).

11/ Elément modulaire selon l'une des revendications 1 à

,caractérisé en ce que la face latérale (27) de l'enceinte (1) présentant ledit raccord (26) comporte également un autre raccord (32) placé sur le haut, destiné à être connecté au

conduit (23) de départ d'eau chaude du chauffage central.

12/ Elément modulaire selon l'une des revendications 1 à

ll,caractérisé en cecque l'enceinte (1) présente des chicanes

disposées à l'intérieur de cette enceinte (1).

13/ Générateur de production d'eau chaude pour chauffage central comportant un élement modulaire additionnel selon

l'une des revendications précédentes.

DEPOSANT: Société dite "Productions GIANOLA" MANDATAIRE: Cabinet Michel LAURENT