Installation de chauffage solaire
Installation de chauffage solaire
Le brevet d'invention n[deg.] 894.224 décrit une installation
dans laquelle un produit solide fusible à température
peu élevée fond dans un insolateur, le produit fondu étant recueilli dans une citerne et recristallisé à volonté dans une chambre froide comprenant un circuit échangeur thermique parcouru par un fluide caloporteur qui se trouve chauffé par la chaleur dégagée par la recristallisation du produit fondu tandis que le produit recristallisé se trouve renvoyé dans l'insolateur.
Le perfectionnement a pour but d'éviter le trajet parcouru par le produit fondu puis recristallisé de manière à éviter certains inconvénients qui risquent de se produire en cours de service: la corrosion des conduites par les sels utilisés, l'engorgement dû à la compacité du sel recristallisé et un effet de givrage dû à l'échange thermique entre le produit recristallisé et le fluide caloporteur.
Le perfectionnement consiste en substance à combiner les fonctions remplies par la citerne et la chambre froide dans un ou plusieurs insolateurs additionnels conçus pour pouvoir se transformer automatiquement en citerne d'accumulation de calories et/ou en chambre froide pour la restitution de calories.
L'installation de chauffage solaire selon l'invention comprend au moins deux insolateurs contenant chacun un produit solide ayant la propriété de fondre lorsque la température à l'intérieur de l'insolateur atteint un
niveau prédéterminé peu élevé et de recristailiser lorsque la température à l'intérieur de l'insolateur baisse au moins jusqu'à un niveau prédéterminé,chaque insolateur contenant un circuit échangeur thermique parcouru par un fluide caloporteur destiné à être chauffé par la chaleur dégagée par la recristallisation du produit fondu, chaque circuit échangeur thermique étant connecté à un circuit primaire distinct d'une pompe de chaleur, le circuit secondaire de la pompe de chaleur étant connecté pour alimenter un circuit d'utilisation , chaque circuit primaire étant équipé d'une vanne pour fermer le circuit en cas d'accumulation de calories et pour ouvrir le circuit en cas de restitution de calories.
Un exemple de mode d'exécution d'une installation selon le présent perfectionnement est illustré schématiquement au dessin c i-annexé. Cet exemple de réalisation comprend essentiellement deux insolateurs 1A, 1B et une pompe de chaleur 3 qui alimente une charge d'utilisation U. L'installation pourrait comprendre plus de deux insolateurs. Chaque insolateur comporte des parois isolantes 11 et de doubles couvertures transparentes 12 pour l'exposition aux rayons solaires avec volets 2A, 2B permettant de l'isoler à volonté de l'insolation directe. Chaque insolateur contient une certaine quantité d'un produit solide 5 ayant la propriété de fondre à température peu élevée, par exemple du chlorure de calcium ou du carbonate de sodium.
Dans chaque insolateur est monté un circuit d'échange thermique 4A, 4B parcouru par un fluide caloporteur et relié à un circuit primaire distinct 31A, 31B de la pompe de chaleur
3. Un circuit primaire supplémentaire 31S est relié par une vanne inverseuse 7 à un circuit d'amenée d'air extérieur 8 ou à une source de chaleur d'appoint externe 9. Le circuit secondaire 32 de la pompe de chaleur 3 est connecté à un circuit d'utilisation de calories U. Chaque insolateur 1 contient également un réchauffeur 6A, 6B connecté au circuit secondaire 32 de la pompe.de chaleur 3. Chaque circuit primaire 31A, 31B et chaque circuit de réchauffage 6A, 6B est équipé d'une vanne de fermeture/ouverture 21, 22,
23, 24.
Lorsque la température à l'intérieur d'un insolateur 1 s'élève au moins jusqu'au niveau de la température de fusion du produit cristallin 5 qu'il contient, ce produit fond en accumulant l'énergie calorifique et celle-ci se conserve jusqu'à ce qu'il se produise une demande de calories par le circuit d'utilisation U. La captation de calories dans les insolateurs 1 se produit:
- soit par insolation directe par les rayons solaires irradiant la couverture transparente 12 des insolateurs avec les volets 2A et/ou 2B ouverts,
- soit par réchauffage par les réchauffeurs 6A, 6B, les volets 2A et/ou 2B étant fermés : l'apport de calories provient alors soit du circuit d'air extérieur 8, soit de la source de chaleur externe 9.
Le prélèvement de calories se produit à la demande de l'utilisateur, en provoquant dans un ou plusieurs insolateurs une baisse de température jusqu'à,un niveau inférieur à la température de recristallisation du produit 5 fondu, par exemple une température inférieure à 29[deg.]C avec du chlorure de calcium ou inférieur à 15[deg.]C avec du' carbonate de sodium. La recristallisation du sel dans les insolateurs dégage une énergie calorifique qui chauffe le fluide circulant dans les circuits d'échange thermique 4A, 4B et se trouve prélevée par la pompe de chaleur qui la transfère au circuit d'utilisation U au fur et à mesure des besoins. La baisse de température voulue est provoquée par la fermeture des volets 2A, 2B et la commande des vannes 21, 22, 23, 24 contrôlant les circuits caloporteurs.
REVENDICATIONS
1. Installation de chauffage solaire comprenant au moins
deux insolateurs (1A, 1B) ayant une couverture de verre
pour exposition au rayonnnement solaire, chaque insolateur contenant un produit solide (5) ayant la propriété de
fondre lorsque la température à l'intérieur de l'insolateur atteint un niveau prédéterminé peu élevé et de recristallisér lorsque la température à l'intérieur de l'insolateur baisse
au moins jusqu'à un niveau prédéterminé,
chaque insolateur (1A, 1B) contenant un circuit échangeur thermique (4A, 4B) parcouru par un fluide caloporteur
destiné à être chauffé par la chaleur dégagée par la recristallisation du produit fondu, chaque circuit échangeur thermique étant connecté à un circuit primaire distinct
(31A, 31B) d'une pompe de chaleur (3), le circuit secondaire (32) de la pompe de chaleur étant connecté pour alimenter un circuit d'utilisation (U), chaque circuit primaire étant équipé d'une vanne (21, 22) pour fermer le circuit en cas d'accumulation de calories et pour ouvrir le circuit en cas de restitution de calories.
Solar heating installation
Solar heating installation
The invention patent n [deg.] 894.224 describes an installation
in which a solid product fusible at temperature
low level melts in an insulator, the molten product being collected in a tank and recrystallized at will in a cold room comprising a heat exchanger circuit traversed by a heat transfer fluid which is heated by the heat released by the recrystallization of the molten product while the recrystallized product is returned to the insulator.
The object of the improvement is to avoid the path traveled by the molten product then recrystallized so as to avoid certain drawbacks which are likely to occur during service: corrosion of the pipes by the salts used, waterlogging due to the compactness of the recrystallized salt and an icing effect due to the heat exchange between the recrystallized product and the heat transfer fluid.
The improvement consists essentially of combining the functions fulfilled by the tank and the cold room in one or more additional insulators designed to be able to transform automatically into a calorie accumulation tank and / or into a cold room for the return of calories.
The solar heating installation according to the invention comprises at least two insulators each containing a solid product having the property of melting when the temperature inside the insolator reaches a
low predetermined level and recrystallize when the temperature inside the insulator drops at least to a predetermined level, each insulator containing a heat exchanger circuit traversed by a heat transfer fluid intended to be heated by the heat released by the recrystallization of the molten product, each heat exchanger circuit being connected to a primary circuit separate from a heat pump, the secondary circuit of the heat pump being connected to supply a use circuit, each primary circuit being equipped with a valve to close the circuit in the event of an accumulation of calories and to open the circuit in the event of a return of calories.
An exemplary embodiment of an installation according to the present improvement is illustrated diagrammatically in the drawing c i attached. This embodiment essentially comprises two insulators 1A, 1B and a heat pump 3 which supplies a load of use U. The installation could include more than two insulators. Each insulator has insulating walls 11 and double transparent covers 12 for exposure to the sun's rays with shutters 2A, 2B allowing it to be isolated at will from direct exposure. Each insolator contains a certain quantity of a solid product 5 having the property of melting at low temperature, for example calcium chloride or sodium carbonate.
In each insulator is mounted a heat exchange circuit 4A, 4B traversed by a heat transfer fluid and connected to a separate primary circuit 31A, 31B of the heat pump
3. An additional primary circuit 31S is connected by an inverting valve 7 to an external air supply circuit 8 or to an external auxiliary heat source 9. The secondary circuit 32 of the heat pump 3 is connected to a circuit for using calories U. Each insulator 1 also contains a heater 6A, 6B connected to the secondary circuit 32 of the heat pump 3. Each primary circuit 31A, 31B and each heating circuit 6A, 6B is equipped with a closing / opening valve 21, 22,
23, 24.
When the temperature inside an insulator 1 rises at least to the level of the melting temperature of the crystalline product 5 which it contains, this product melts by accumulating heat energy and this is preserved until there is a demand for calories by the utilization circuit U. The collection of calories in the insulators 1 occurs:
- either by direct sunshine irradiating the transparent cover 12 of the insulators with the shutters 2A and / or 2B open,
- Either by reheating by the heaters 6A, 6B, the flaps 2A and / or 2B being closed: the supply of calories then comes either from the outside air circuit 8, or from the external heat source 9.
The removal of calories occurs at the request of the user, causing in one or more insolators a drop in temperature up to a level below the recrystallization temperature of the molten product, for example a temperature below 29 [ deg.] C with calcium chloride or less than 15 [deg.] C with sodium carbonate. The recrystallization of the salt in the insulators releases heat energy which heats the fluid circulating in the heat exchange circuits 4A, 4B and is taken up by the heat pump which transfers it to the use circuit U as and when needs. The desired temperature drop is caused by the closing of the flaps 2A, 2B and the control of the valves 21, 22, 23, 24 controlling the heat transfer circuits.
CLAIMS
1. Solar heating installation comprising at least
two insulators (1A, 1B) having a glass cover
for exposure to solar radiation, each insulator containing a solid product (5) having the property of
melt when the temperature inside the insolator reaches a low predetermined level and recrystallize when the temperature inside the insolator drops
at least up to a predetermined level,
each insulator (1A, 1B) containing a heat exchanger circuit (4A, 4B) traversed by a heat transfer fluid
intended to be heated by the heat given off by recrystallization of the molten product, each heat exchanger circuit being connected to a separate primary circuit
(31A, 31B) of a heat pump (3), the secondary circuit (32) of the heat pump being connected to supply a use circuit (U), each primary circuit being equipped with a valve (21 , 22) to close the circuit in the event of an accumulation of calories and to open the circuit in the event of a return of calories.