CA2991210A1 - Recuperateur de chaleur pour eau grise dote d'une methode et de dispositif de protection contre la contamination de l'eau potable - Google Patents

Recuperateur de chaleur pour eau grise dote d'une methode et de dispositif de protection contre la contamination de l'eau potable Download PDF

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Abstract

Une installation de plomberie composée d'un collecteur d'eau grise, un échangeur de chaleur, un clapet anti- retour, , d'une anode.
L'ensemble de l'installation est un récupérateur de chaleur ayant pour fonction d' extraire la chaleur contenue dans les rejets d'eau chaude d'un procédé afin de préchauffer l'eau qui alimente un bain/ douche ou un chauffe-eau . La conception de l'échangeur de chaleur permet une grande surface de transfert de chaleur du récupérateur. La présente invention est caractérisé par une méthode ainsi q'un ensemble de moyen simple intégré au récupérateur de chaleur prévenant la contamination du réseau d'eau potable par l'eau grise .
La pression hydrostatique positive de l'eau potable de l'échangeur est supérieur à la pression de la partie d'eau grise tout au tour de l'eau potable .La présente invention est munie d'un clapet anti-retour installé sur la conduite d'eau potable pour prévenir la contamination du réseau d'eau potable.

Description

RÉCUPÉRATEUR DE CHALEUR POUR EAU GRISE DOTÉ D' UNE MÉTHODE ET DE DISPOSITIF DE

PROTECTION CONTRE LA CONTAMINATION DE L' EAU POTABLE.
RÉSUMÉ
Une installation de plomberie composé d'un collecteur d'eau grise, un échangeur de chaleur, un clapet anti-retour, , d' une anode . L'ensemble de l'installation est un récupérateur de chaleur sécuritaire ayant pour fonction d' extraire la chaleur contenu dans les fluides chauds d'un procédé afin de préchauffer l' eau de consommation et ou d' un chauffe-eau .
DESCRIPTION
TITRE DE L' INVENTION : Récupérateur de chaleur des eaux grise doté d' une méthode et de dispositifs de protection contre la contamination de l' eau potable.
La présente invention est un appareil de récupération de chaleur ainsi qu'une méthode pour protéger le réseau d'eau potable contre tout danger de contamination.
L'appareil a pour fonction de capter la chaleur présente dans l'eau chaude rejetée d' un procédé
et de la transférer à l'eau froide alimentant un appareil comme le bain /douche ou un chauffe-eau .
L'installation est intégrée dans le système de plomberie d' un bâtiment. En préchauffant l' eau froide de la douche ou du bain cela réduit considérablement la consommation d' eau chaude.
Cette appareil fait réaliser d' importante économies d'énergie et d' argent.
L' utilisation d' un récupérateur de chaleur permet aussi d' augmenter la capacité de réchauffer un volume d' eau plus grand . L'intégration de la présente invention peut se faire dans une multitude d'application domestique, commerciale, industrielle, institutionnelle et navale .
Dans une installation conventionnelle l'eau chaude est envoyé aux égouts. Il y a un modèle de récupérateur de chaleur des eaux grise disponible sur le marché, mais il doit être installé à la vertical uniquement sur le drain principal du bâtiment, cette emplacement limite énormément la récupération de chaleur des eaux grise dû au fait que la chaleur accumulé
dans l' appareil est rapidement perdu par l'arrivé soudaine de plusieurs litres d'eau très froide provenant d'appareil très utilisé comme les toilettes, évier et autres .
Le réseau d'eau potable est protégé par une méthode simple et un dispositif fiable qui s'appui sur le principe suivant : advenant une fuite dans l'échangeur de chaleur , il est impossible de contaminer l' eau potable du réseau tant que le réseau est pressurisé. La contamination ne peut passer d'un basse pression à un réseau haute pression . La contamination devient possible seulement si la pression hydrostatique du réseau d' eau potable devient égale ou inférieur à la pression hydrostatique dans le récupérateur. Dans cette éventualité le clapet anti-retour installé
sur l'arrivé d' eau potable coupe toute possibilité de contamination du réseau d' eau potable par siphonnement ou refoulement des eaux grises.
2 Le tuyau de renvoi d'eau grise à la sortie du récupérateur est muni d' une section transparente qui permettrai de détecter une fuite d' eau potable à l'intérieur de l'appareil, si le bain/douche n'est pas utilisé et qu' ont observerai un écoulement d'eau dans le dit tuyau transparent, cela signifierai une fuite interne sans risque de contamination de l'eau potable .
La conception de la présente invention est simple et unique, un récupérateur de chaleur est composé de deux tubes l' un dans l' autre de forme ronde ou autre forme géométrique, les parois sont lisses ou peuvent être ondulés et l'ensemble est fermé des deux bouts . Les deux réservoirs sont soudés ensemble pour former une seule pièce sans aucun joint d'étanchéité en caoutchouc ou autre matériel qui risque de produire une fuite de liquide .Dû
au fait que la pression d'eau est ver l'extérieur dans le réservoir d'eau potable au centre ce qui permet d'avoir une paroi plus mince pour favoriser l'échange de chaleur. Cette conception est meilleur que si la pression est de l'extérieur ver l'intérieur ce qui produit une pression instable sur le réservoir au centre qui a besoin d'une paroi beaucoup plus épaisse qui réduit le transfert de chaleur. L'eau grise sans pression qui entre par le haut à un bout passe tout au tour du réservoir intérieur qui contient l' eau potable pressurisé et ressort par le bas à l'autre bout .
Par conséquent le réservoir intérieur d'eau potable est réchauffé par l'eau grise chaude qui passe tout au tour du dit réservoir. Le réservoir intérieur d'eau potable pressurisé offre une grande surface de récupération de chaleur. Le réservoir extérieur d'eau grise offre aucune restriction, ni emprise aux corps étrangers pouvant se trouver en présence dans l' eau grise.
La circulation de l'eau grise est libre et est assuré par la pression statique résultant de la différence de niveau de l'eau grise , entre l'entrée et la sortie du récupérateur de chaleur selon le principe des vases communicants. Le réservoir d'eau potable est muni d'une anode.
La présente invention est sécuritaire et performante de taille minimale . Les méthodes de fabrication ont étés simplifiés par l'utilisation de matériaux et composantes standard de première qualité utilisés en plomberie. Cette caractéristique permet de se conformer plus facilement aux normes applicables pour les bâtiments, que ce soit pour un installation dans un immeuble existant ou une construction neuve.
Les performances de l'invention sont proportionnelles à la quantité et la température de l'eau utilisé.
Le récupérateur de chaleur peut préchauffer l'eau froide avant son utilisation .
Relativement aux dessins qui illustre la présente invention :
La figure 1 représente en partie dans la coupe d'une réalisation dans un réseau de plomberie.
La figure 2 représente l'organigramme logique de la méthode de protection contre la contamination de l'eau potable dans la présente invention .
3 Comme le montre la figure 1, le récupérateur de chaleur est installé à
l'horizontal et peut être installé a la vertical Fig 1.2 . Ce concept unique comporte deux zones, à
partir du haut ver le centre du récupérateur c'est la zone chaude et à partir du centre ver le bas c'est la zone froide .
Le collecteur d'eau grise 7 est situé dans le haut dudit récupérateur et est du même diamètre que la conduite d'eau grise qui est raccordé au bain/douche 3 ou autre procédés commercial ,industriel ,institutionnelle et navale. Cette conception permet la libre circulation de l'eau grise dans l'espace 4 autour du réservoir 1 interne d'eau potable .
L'eau grise chaude est plus légère et se situ dans la partie supérieur dudit récupérateur.
L'eau gris chaude en contact avec la paroi 10 se refroidi par convection dans l'espace 4 autour du réservoir 1 et descend dans la zone froide au bas du récupérateur pour sortir par l'ouverture 8 et remonte par gravité dans la conduite 20 jusque-au niveau 16 égale au dessus du récupérateur de chaleur 11. La conduite 20 doit remonter pour atteindre le même niveau que la partie supérieur du réservoir 4 d'eau grise afin de conserver plein le dit réservoir. Cette conception permet un excellent transfert de chaleur.
L'eau froide qui provient de L'aqueduc 15 passe par le clapet anti-retour 2 et entre à la base du réservoir d'eau potable 5, dans la zone froide et se réchauffe dans le réservoir 1 . L' eau potable chaude étant plus légère que l'eau potable froide s'élève dans la zone chaude et ressort dans le haut du réservoir 1 par la sortie 6, pour alimenter le robinet d'eau froide du bain/douche ou le chauffe-eau ce qui a pour effet de réduire considérablement la consommation d'eau chaude du bain/douche ou du chauffe-eau .
Le récupérateur de chaleur est composé de 4 pièces maîtresses qui sont conçu pour fonctionner ensemble : le réservoir d'eau grise 4, le réservoir d'eau potable préchauffé
1, le clapet anti-retour 2, une conduite translucide 9 à la sortie 8 du collecteur.. La conduite qui vient du bain/douche 3 . Le réservoir extérieur d'eau grise 4. Entrée inférieur d'eau potable froide 5 dans le réservoir 1 d'eau potable. Sortie supérieur d'eau potable préchauffé 6 ver le robinet d'eau froide du bain/douche ou le chauffe-eau . Sortie d'eau grise 8 du réservoir 4 d'eau grise ver le drain principale 12 . Paroi intérieur 10 du réservoir pressurisé d'eau potable qui sépare l'eau potable de l'eau grise. Paroi extérieur 11 du réservoir d'eau grise .
Drain principale 12 .
Conduit évent 13 qui est relié du conduit 19 à l'entrée du récupérateur au conduit 20 à la sortie du récupérateur . Valve 14 pour drainer le réservoir d'eau grise . Conduite d'eau potable 15 qui vient du réseau pressurisé . Niveau de l'eau grise 16 dans le réservoir et les conduits 19-20.
Paroi 17 de chaque bouts du récupérateur qui ferme à la foie le réservoir d'eau grise 4 et le réservoir d'eau potable pressurisé 1 . Anode 18.
L'échangeur de chaleur à pour fonction de capter la chaleur contenu dans l'eau grise pour la transférer à l'eau froide provenant du réseau d'aqueduc 15 . Le dit échangeur de chaleur est un réservoir externe 11 en acier inoxydable de première qualité ,le dit réservoir en contacte avec
4 l'eau grise doit être suffisamment épais pour durer longtemps.. Le réservoir intérieur 10 pressurisé est en acier inoxydable de première qualité afin d'obtenir le maximum de transfert de chaleur .Les deux extrémités 17 bouches à la foie le réservoir extérieur et le réservoir intérieur et sont en acier inoxydable, les collecteurs 7 et 8 sont en acier inoxydable, ainsi que tout les adaptateurs pour recevoir toutes pièces de plomberie.

Claims (20)

Revendications
1) Un échangeur de chaleur comprenant :
a. un tube interne;
b. un tube externe possédant un diamètre supérieur au tube interne, le tube externe englobant le tube interne de manière à créer un conduit entre le tube interne et le tube externe;
c. un premier embout adapté pour sceller à la fois une première extrémité
du tube interne et une première extrémité du tube externe, une portion du premier embout recouvrant l'extrémité du tube interne comprenant un premier connecteur à une source d'un premier liquide, une portion du premier embout recouvrant l'extrémité du tube externe comprenant un deuxième connecteur à
une sortie d'un deuxième liquide, d. un deuxième embout adapté pour sceller à la fois une deuxième extrémité
du tube interne et une deuxième extrémité du tube externe, une portion du deuxième embout recouvrant l'extrémité du tube interne comprenant un troisième connecteur à une sortie du premier liquide, une portion du deuxième embout recouvrant l'extrémité du tube externe comprenant un quatrième connecteur à une source du deuxième liquide;
le premier connecteur étant situé de manière inférieure au troisième connecteur et le deuxième connecteur étant situé de manière inférieure au quatrième connecteur;
le premier et le deuxième liquide ayant une différence de température.
2) L'échangeur de chaleur tel que décrit à la revendication 1, le tube interne ayant une forme cylindrique.
3) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 ou 2, le tube externe ayant une forme cylindrique.
4) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 3, le premier liquide étant de l'eau potable.
5) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 4, le deuxième liquide étant des eaux grises.
6) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 5, le premier connecteur étant connecté à un clapet anti-retour.
7) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 6, le tube interne étant fait d'un matériau favorisant le transfert de chaleur.
8) L'échangeur de chaleur tel que décrit à la revendication 7, le tube interne étant en acier inoxydable.
9) L'échangeur de chaleur tel que décrit à la revendication 8, le premier et le deuxième embout étant soudé aux extrémités des tubes internes et externes.
10) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 9, le deuxième connecteur étant relié à un conduit ayant une paroi translucide.
11) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 10, le deuxième connecteur étant relié à une valve de vidange.
12) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 11, la source du premier liquide étant un réseau d'aqueduc.
13) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 12, le deuxième connecteur étant relié à un drain sanitaire.
14) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 13, le tube interne étant adapté pour supporter une pression d'au moins 225 psi.
15) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 14, l'échangeur de chaleur étant adapté afin de permettre au premier liquide de remplir le tube interne en tout temps.
16) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 15, l'échangeur de chaleur étant adapté afin de permettre au deuxième liquide de remplir le conduit entre le tube interne et le tube externe en tout temps.
17) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 16, l'échangeur de chaleur étant adapté pour être installé de manière substantiellement horizontale.
18) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 17, l'échangeur de chaleur étant adapté pour être installé de manière substantiellement verticale.
19) L'échangeur de chaleur tel que décrit à une des revendications 1 à 18, l'échangeur de chaleur comprenant une anode située dans le tube interne.
20) L'échangeur de chaleur tel que décrit à la revendication 19, l'anode étant attaché à un des premier et deuxième embouts.
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