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INSTALLAT IONS DE CHAUFFAGE CENTRAL
La présente invention se rapporte aux installations de chauffage central, et plus particulièrement aux installations comprenant des groupements considérables d'habitations, son objet principal consistant à réduire les frais d'exploitation de ces installations.
Ayant cet objet en vue, on se propose de mélanger l'eau chauffée, c'est-à-dire l'eau chaude ou la vapeur venant de la station centrale, ou l'eau de condensation de la dite .va- peur, avec l'eau de circulation de l'installation de chauffage, et de prévoir un compteur d'eau dans la tuyauterie de trop-plein du vase d'expansion pour mesurer, avec une exactitude suffisan- te, la quantité de chaleur cédée par la dite eau. chauffée a la
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.dite eau àe cinoulation. On comprendra que la quantité d'eau
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traversant le compteur est un étalon de mesure permettant de déterminer la quantité de chaleur consommée. Dans une ins- tallation conforme a la présente invention, la chaleur fournie est enlevée aussi complètement que possible et l'eau de con- densation est déchargée sans l'aide d'une pompe.
Les dessins annexés représentent, mais a titre d'exemple seulement:, deux formes de réalisation de l'invention; dans ces dessins:
La figure 1 est un schéma de la première forme de réalisation de l'invention, et,
La figure 2 un schéma similaire de la seconde forme de réalisation.
La chaudière a eau 1 existante, de l'installa- tion indiquée figure 1, laquelle comporte un foyer permet- tant de brûler du combustible solide, est munie d'un tuyau perfore 2, relie par un branchement 4 et une soupape de ré- duct ion 5, a la t uyaut erie de vapeur principale 3 de la station centrale. Si on le désire, la soupape de réduction 5 peut être montée à un niveau relativement élevé, afin de réduire la surpression nécessaire pour forcer la vapeur dans la chaudiè- re 1.
La vapeur venant de la soupape de réduction passe par les perforations du tuyau 2, et pénètre dans ]..'eau, ou elle se condense de maniere a former une partie de la mas- se d'eau de l'installation et a circuler avec cette masse d'eau dans la tuyauterie d'alimentation 6, les radiateurs 7, 8, les tuyaux de décharge 9, 10 et la tuyauterie de retour 11.
En raison de la condensat ion de la vapeur, la quantité d'eau totale de l'installation augmente, l'excès étant déchargé par le vase d'expansion 12, lequel est relie
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d'une part au tuyau de décharge 9, et d'autre part, par un tuyau de trop-plein 13 et un compteur d'eau 14, au tuyau d'évacuation principal 15 de la station centrale. Le compteur d'eau indique par conséquent la quantité de vapeur condensée, laquelle est approximativement proportionnelle a la quantité de chaleur consommée.
Le vase d'expansion 12 peut être relié à la tuyauterie d'alimentation 6, comme on l'a indiqué en lignes pointillées, au lieu d'être relie à la tuyauterie de déchar- ge 9, mais dans ce cas la température de l'eau de condensa- tion déchargée est plus levée.
Dans de très grandes installations, on peut utiliser plusieurs vases d'expansion et plusieurs compteurs.
Quoiqu'il soit évidemment désirable de renvoyer l'eau de condensation a la station centrale, on comprendra que cela n'est pas strictement nécessaire.
Dans la figure 2, les éléments correspondant a ceux de la figure 1 sont indiques par les mêmes chiffres de référence. Au lieu d'une chaudière a eau qui reçoit direc- tement la vapeur de la station centrale, l'installation com- prend dans ce cas un échangeur de chaleur 16. La vapeur ve- nant de la station centrale passe, par une soupape de réduc- tion 5, dans un collecteur 17 de l'échangeur, d'où elle s'é- coule par les tuyaux ou serpentins 18, dans lesquels elle se condense.
L'eau de'condensation se rassemble dans un col- lecteur 19, d'où elle est refoulée, par la pression de vapeur, dans la tuyauterie 20 comportant une soupape de retenue 21, et de la dans la tuyauterie de retour 11 de l'installation, de manière a former une partie de la masse d'eau de l'ins- tallation. Une quantité d'eau correspondant à celle de
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l'eau de condensation est déchargée par le vase d'expansion 12 et mesurée par le compteur d'eau 14, comme on l'a décrit relativement a la figure 1.
L'échangeur de chaleur est dispose de manière a pouvoir assurer la condensation de la totalité de la vapeur fournie par la soupape de réduction 5, quand la charge de l'installation est à son maximum.
Un dispositif thermostatique 22, relie par un système de leviers 23 a une soupape d'étranglement 24 pré- vue sur la tuyauterie de vapeur vive, contrôle la quantité de vapeur admise. Si, par exemple, la quantité'de vapeur admise excède la quantité nécessaire pour balancer la quantité de cha- leur consommée, la température de l'eau dans la tuyauterie d'a- limentation 6 s'élève, le dispositif thermostatique 22 agit alors sur la soupape 24 de manière a réduire le taux d'alimen- tation. Il s'ensuit que de la vapeur ne peut entrer directe- ment dans la tuyauterie 20.
La soupape 24 peut être remplacée par un ro- binet ordinaire placé dans la tuyauterie d'alimentation; on réglerait alors le dit robinet a la main, par exemple une fois par jour.
Au lieu de vapeur, on peut utiliser de l'eau surchauffée, c'est-à-dire de l'eau soumise à une certaine pression et chauffée a une température supérieure a 1000 C. pour chauffer l'eau de circulation. Quand cette eau surchauffée vient en contact avec l'eau de circulation, ou entre dans un échangeur de chaleur dans lequel la pression excède de très peu la pression atmosphérique, elle s'évapore en partie, mais se condense immédiatement après, de sorte que la totalité de cette eau surchauffée, après avoir cède son excès de chaleur, est emmenée par l'eau, de circulation. L'excès d'eau est de nouveau déchargé et mesure.
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CENTRAL HEATING SYSTEMS
The present invention relates to central heating installations, and more particularly to installations comprising considerable groups of dwellings, its main object consisting in reducing the operating costs of these installations.
Having this object in view, we propose to mix the heated water, that is to say the hot water or the steam coming from the central station, or the condensation water of the said. with the circulation water of the heating installation, and to provide a water meter in the overflow pipe of the expansion vessel to measure, with sufficient accuracy, the quantity of heat released by the called water. heated to the
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said water ate cinoulation. It will be understood that the quantity of water
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flowing through the meter is a measurement standard for determining the amount of heat consumed. In an installation according to the present invention, the heat supplied is removed as completely as possible and the condensed water is discharged without the aid of a pump.
The accompanying drawings represent, but by way of example only :, two embodiments of the invention; in these drawings:
Figure 1 is a diagram of the first embodiment of the invention, and,
Figure 2 is a similar diagram of the second embodiment.
The existing water boiler 1, of the installation shown in figure 1, which comprises a hearth for burning solid fuel, is provided with a perforated pipe 2, connected by a connection 4 and a relief valve. duct ion 5, to the main steam line 3 of the central station. If desired, the reducing valve 5 can be mounted to a relatively high level, in order to reduce the overpressure required to force the steam into the boiler 1.
The vapor coming from the reduction valve passes through the perforations of the pipe 2, and enters the water, where it condenses so as to form part of the water mass of the installation and to circulate. with this mass of water in the supply piping 6, the radiators 7, 8, the discharge pipes 9, 10 and the return piping 11.
Due to the condensate of the steam, the total quantity of water in the installation increases, the excess being discharged by the expansion vessel 12, which is connected
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on the one hand to the discharge pipe 9, and on the other hand, through an overflow pipe 13 and a water meter 14, to the main discharge pipe 15 of the central station. The water meter therefore indicates the amount of condensed steam, which is approximately proportional to the amount of heat consumed.
The expansion vessel 12 can be connected to the supply pipe 6, as indicated in the dotted lines, instead of being connected to the discharge pipe 9, but in this case the temperature of l the condensed water discharged is higher.
In very large installations, several expansion vessels and several meters can be used.
While it is obviously desirable to return the condensed water to the central station, it will be understood that this is not strictly necessary.
In figure 2, the elements corresponding to those of figure 1 are indicated by the same reference numerals. Instead of a water boiler which receives the steam directly from the central station, the installation in this case comprises a heat exchanger 16. The steam coming from the central station passes through a relief valve. reduction 5, in a manifold 17 of the exchanger, from where it flows through the pipes or coils 18, in which it condenses.
The condensed water collects in a collector 19, from where it is discharged, by the vapor pressure, into the pipe 20 comprising a check valve 21, and from it into the return pipe 11 of the. installation, so as to form part of the water body of the installation. A quantity of water corresponding to that of
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the condensed water is discharged by the expansion vessel 12 and measured by the water meter 14, as described in relation to FIG. 1.
The heat exchanger is arranged in such a way as to be able to ensure the condensation of all the steam supplied by the reduction valve 5, when the load of the installation is at its maximum.
A thermostatic device 22, connected by a system of levers 23 to a throttle valve 24 provided on the live steam piping, controls the quantity of steam admitted. If, for example, the quantity of steam admitted exceeds the quantity necessary to balance the quantity of heat consumed, the temperature of the water in the supply pipe 6 rises, the thermostatic device 22 then acts. on valve 24 so as to reduce the feed rate. It follows that steam cannot enter the pipe 20 directly.
The valve 24 can be replaced by an ordinary valve placed in the supply piping; the said tap would then be adjusted by hand, for example once a day.
Instead of steam, superheated water can be used, that is, water subjected to a certain pressure and heated to a temperature above 1000 C. to heat the circulation water. When this superheated water comes into contact with the circulating water, or enters a heat exchanger in which the pressure very little exceeds atmospheric pressure, it partly evaporates, but condenses immediately afterwards, so that the all of this superheated water, after having given up its excess heat, is carried away by the circulating water. The excess water is again discharged and measured.
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