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"PROCEDE ET DISPOSITIF DE PRODUCTION D'EAU CHAUDE A PARTIR D'UNE INSTALLATION DE CHAUFFAGE CENTRAL"
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La présente invention est relative à un procédé et à' un dispositif de production d'eau chaude à partir d'une installation de chauffage central dont la chaudière fournit de la chaleur à un échangeur capable de débiter de l'eau chaude.
Le but de l'invention est d'assurer une production d'eau chaude (par exemple d'eau chaude dite sanitaire pour salle de bains ou autres postes d'eau), à une température pratiquement indépendante de la température de l'eau se trou- vant dans les radiateurs ou dans les corps de chauffe équi- valents de l'installation,
Dans les dispositifs de production d'eau chaude de ce genre connus antérieurement, il était généralement nécessaire de surdimensionner la chaudière afin d'assurer une température suffisante à l'eau chaude quelle que fût la demande de chaleur faite à la chaudière par les radiateurs. La circula- tion de l'eau dans ces install,ations connues était d'ailleurs peu efficace.
On avait remarqué déjà que lors d'un appel d'eau sani- taire, la température de l'eau de la chaudière baissait ra- pidement, et pour remédier à cet inconvénient, on avait ins- tallé, dans la masse d'eau chaude arrivant dans l'échangeur en provenance de la chaudière, un organe sensible à la tempéra- ture de cette eau, commandant un commutateur pour couper l'alimentation du moteur de la pompe de circulation d'eau dans le circuit des radiateurs. Mais ce dispositif, d'ailleurs peu sensible, n'était affecté en rien par l'appel de chaleur provenant du circuit des radiateurs.
Il arrivait ainsi qu'après
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remise en route de ceux-ci ou de certains de ceux-oi au bout d'une période d'arrêt, ou après une variation d'une commande thermostatique agissant sur ce circuit, les retours amenaient au bas de la chaudière une eau froide dont l'effet était d'abaisser le niveau thermique de la chaudière.Celle-ci n'était plus capable de fournir à l'échangeur une quantité de chaleur suffisante pour qu'on pût disposer d'eau sanitaire à la température voulue.
La présente invention porte remède à ces inconvénients, Elle se rapporte en premier lieu à un procédé consistant en ce que, sans arrêter 7.'apport de chaleur à la chaudière, on arrête momentanément la circulation d'eau dans les radia- teurs lorsque la température de l'eau de retour de ceux-ci tombe en dessous d'une limite prédéterminée.
L'invention se rapporte aussi à un dispositif de production d'eau chaude, mettant en oeuvre le procédé défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte au moins, au point de retour , la chaudière de l'eau des radiateurs, un organe sensible à la température de l'eau en ce point et propre à commander l'arrêt de la circulation d'eau dans le circuit des radiateurs lorsque la température de l'eau au point de retour tombe en dessous d'une valeur limite prédéterminée.
Suivant une disposition avantageuse de l'invention, le dispo- sitif comprend , entre un point supérieur de la chaudière et le point de retour à la chaudière de l'eau des radiateurs, en amont de l'organe sensible, un branchement contenant une pompe de recyclage propre à envoyer de l'eau chaude du premier point au second.
Les particularités précitées et d'autres particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante considérée en association avec les dessins joints au présent
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mémoire, dans lesquels :
Figure 1 est une vue schématique d'une chaudière d'une installation de ohauffage oentral équipée de dispositifs suivant l'invention.
Figure 2 est un schéma de montage électrique d'éléments intervenant dans l'invention.
A la figure 1, 1 indique une chaudière de chauffage central alimentée par un brûleur dont le groupe moteur-brûleur ou le groupe organe de contrôle-brûleur à gaz atmosphérique est indiqué par 2. La chaudière alimente un réseau de radia- teurs ou autres corps de ohauffe à eau chaude (non représenté) : le départ de l'eau chaude se fait par la conduite 5 et par la conduite 7, en passant par la vanne mélangeuse 20 à positions multiples et par le clapet de retour 8. L'eau refroidie revient à la chaudière par là conduite 10, la vanne 20 et la conduite
6. Une pompe 9 située dans la conduite 10 provoque la oiroula-' %ion de l'eau dans le circuit des radiateurs.
La chaudière
1 est dans le cas d'espèce surmontée d'un échangeur de chaleur
3 constituant en fait un réchauffeur d'eau sanitaire (cet échangeur peut éventuellement faire partie de la chaudière, être situé sur le coté de la chaudière ou au sein d'un accumulateur, etc...). L'eau froide arrive dans le serpentin 4 dans le mens de la flèche f1 et le quitte suivant la flèche f2, sous forme d'eau chaude.
Cette installation classique est complétée suivant l'invention par les trois dispositifs suivants t - un organe 13 sensible à la température de l'eau, placé dans le retour 6 des radiateurs, à l'entrée de la chaudière.
- un organe 14 sensible à la température de l'eau, classique en soi mais maintenant 'placé à l'entrée de l'eau froide dans le serpentin 4.
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- Des fils 13' et 14' symbolisent la liaison de ces éléments avec d'autres éléments de circuit dont il sera question plus loin.
- Enfin, un branchement de dérivation d'eau 11 contenant une pompe (12) est établi entre un point où l'eau de la chaudière est très chaude et le point de retour d'eau froide des radiateurs, en amont du dispositif sensible 14.
A la figure 2, on voit le schéma des liaisons électri- ques entre les divers éléments de l'installation. Entre deux barres 21 et 22 reliées à un réseau de distribution électrique sont établies trois branches (23, 24 et 25) principales et , une branche auxiliaire 26.
Les organes sensibles à la température de l'eau,13 et 14, sont associés chacun à un dispositif de commutation éleo- trique. Chacun de ces dispositifs comprend trois bornes (respec- tivement 131, 132, 133 et 141, 142, 143), et un organe mobile (respectivement 13a, 14a). La disposition est telle que, lorsque la température qui affeote l'organe sensible tombe en dessous d'une valeur limite prédéterminée ,la lame mobile (13a, 14a) relie la première borne (131, 141) à la deuxième borne (132, 142)tandis que, lorsque la température atteint une, deuxième valeur limite, la lame mobile (13a, 14a) relie la première borne (131, 141) à la troisième borne (133, 143).
Dans la première branche 23 se trouvent insérées les bornes 132 et 133 du commutateur de l'organe sensible 13 et un enrou- lement de commande du moteur de la pompe 9. Dans la deuxième branche 24 se trouvent insérées les bornes 142 et 143du commutateur de l'organe.sensible 14, et un enroulement de oom- mande du moteur du brûleur 2, ainsi qu'un interrupteur 16 placé sous la dépendance d'un thermostat placé en un point haut de la chaudière, qui ouvre le circuit lorsque la température
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de l'eau y a pris une valeur considérée comme maximale.; ,
La troisième branche 25 contient un interrupteur 15 et un enroulement de commande du moteur de la pompe 2.
L'in- terrupteur 15 est commandé par un relaie 17 inséra dans un circuit qui comprend un thermostat d'ambiance 18, et un trans- formateur d'alimentation 19 monté dans la 'branle 26 établie entre les barres 21 et 22.
Enfin, un conducteur 130 relie la borne 131 à la borne 143et un conducteur 140 relie la borne 14à un point de la branche 25 situé entre l'interrupteur 15 et l'enroulement de commande du moteur de la pompe 12.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant
Lorsque le thermostat d'ambiance fait un appel de chaleur à la suite d'un arrêt prolongé, par exemple, et que la température de l'eau de retour tombe en dessous d'une valeur limite qu'on peut fixer par exemple à 80 C, l'organe sensible 13 coupe le circuit de commande du moteur de la pompe 9 qui s'arrête.Le moteur du brûleur 2 continue à fonctionner puisqu'il reçoit du courant par l'interrupteur 15, le fil 140 et le contact 143, l'élément 14 étant réglé à une température suffi- samment inférieure à celle choisie à l'élément 131, compte tenu des différentiels de ces thermostats.On voit aussi sur le schéma de la figure 2 que, dans ces conditions, lemoteur de la pompe 12 sera alimenté quelle que soit la température affectant l'organe 14,
c'est-à-dire soit par le fil 130, la borne 143, le fil 140, - soit par la borne 142 et le fil 140.
Le rôle de la pompe 9 est multiple : en amenant de l'eau chaude au bas de la chaudière, elle orée un brassage de l'eau dans.celle-ci, qui est favorable à une remontée rapide du niveau thermique de cette dernière. Ce brassage est favorable aussi à la transmission de chaleur dans l'éohangeur. On évite
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aussi que la chaudière, à la suite de l'appel de chaleur des radiateurs, ne produise trop vite localement de l'eau trop chaude et que l'interrupteur 16 du thermostat de sécurité ne coupe l'alimentation du moteur 2 du brûleur. Enfin, en ramenant de l'eau plue chaude à l'amont de l'organe sensible 13, celui- ci reprend plus vite la température de, par exemple,
83 C qui déterminera le réenclenchement du moteur de la pompa 9. Le dispositif qui assure ainsi que la température ne baisse pas dans l'éohangeur par suite de la demande de chaleur des radia" teurs, bénéficie donc encore à deux-ci aussi.
La position nouvelle donnée à l'organe sensible 14, dans l'entrée même de l'eau sanitaire froide dans l'échangeur, donne à cet organe une sensibilité plus grande. Ainsi, lorsque la demande d'eau sanitaire débute pendant un appel de chaleur du thermostat d'ambiance, le bulbe de l'organe sensible 14, obéissant en 11 secondes pour faire passer la lame 14a sur la borne 142, continuera à faire fonotionner la pompe 12 même si l'appel de chaleur du thermostat d'ambianoe n'est pas maintenu.
De 1 à 2 minutes après que la demande d'eau chaude a pris fin, la lame 14a revient sur la borne 143, permettant ainsi au courant de revenir au moteur 9 dès que l'organe 13 aura remis la lame
13a en 133, ce qui se produit rapidement aussi en raison du bras- sage déjà évoqué, que produit la pompe 9 (cas où l'appel de chaleur est maintenu).
On voit que les dispositions nouvelles ont, en plus de leur intérêt individuel, un effet d'association très avantageux.
Dans un immeuble à appartements multiples, pour éviter que le moteur 9 ne s'arrête lorsqu'un seul looataire prélevé de l'eau sanitaire, on peut placer de préférence l'interrupteur 15 entre la branche 21 et la borne 131.