CH698750B1 - Echangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique. - Google Patents

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Abstract

Echangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique pour le renouvellement de l'air, destiné à chauffer l'air renouvelé simultanément avec l'énergie récupérée de l'air évacué et l'énergie solaire. En résumé, cet échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique est composé de trois tubes de différents diamètres insérés les uns dans les autres. Le tube central du plus petit diamètre (01) est destiné à l'évacuation de l'air vicié et à transmettre son énergie à l'air neuf au travers de sa paroi conductrice. Le tube moyen (02) est destiné à introduire l'air renouvelé à contre-sens de l'air évacué et à le chauffer directement par l'énergie solaire, car il fonctionne en tant qu'absorbeur de l'énergie solaire. Le plus grand tube en diamètre (03) est transparent et entoure le tube-absorbeur, qui produit ainsi l'effet de serre, afin de capter l'énergie solaire avec bon rendement. Cet appareil compact permet de réchauffer l'air renouvelé avec peu d'éléments et d'énergie.

Description


  [0001]    La présente invention a pour objet un échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique, destiné particulièrement à chauffer le renouvellement de l'air des habitations.

  

[0002]    Le bloc de ventilation pour extraire et puiser l'air n'est pas inclus dans ce produit.

  

[0003]    Les bâtiments d'habitations, conçus spécialement pour une basse consommation d'énergie, sont généralement équipés d'une ventilation mécanique, comprenant deux ventilateurs entraînés par moteurs électriques, le premier pour évacuer l'air vicié, et le deuxième pour puiser l'air neuf.

  

[0004]    Afin de pouvoir récupérer l'énergie de l'air évacué, ces blocs de ventilation sont équipés d'échangeurs de chaleur, qui transmettent l'énergie de l'air évacué à l'air neuf.

  

[0005]    Lorsque l'on désire chauffer l'air pulsé par l'énergie solaire, on y ajoute, de préférence sur le toit, des capteurs d'énergie solaire, qui sont reliés avec le système de ventilation.

  

[0006]    La présente invention concerne un échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique cylindrique, permettant ainsi de réchauffer l'air neuf, à la fois par l'air évacué et par l'énergie solaire, ceci à partir d'un seul équipement.

  

[0007]    Le but de la présente invention est: de réchauffer l'air neuf simultanément avec la récupération de l'énergie de l'air évacué et l'apport de l'énergie solaire, en réduisant les installations onéreuses.

  

[0008]    La présente invention supprime toutes installations de connexions entre le capteur solaire et le bloc de ventilation, ainsi que l'échangeur de chaleur attribué à l'énergie solaire.

  

[0009]    La présente invention permet également de supprimer toutes pertes énergétiques de transport par des conduites, car l'énergie solaire se transmet directement sur l'entrée à l'air neuf.

  

[0010]    La présente invention a pour objet un échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique qui se distingue par les caractéristiques définies dans la revendication 1.

  

[0011]    Ainsi, le but de la présente invention est atteint, en utilisant un tube de grand diamètre pour l'amenée de l'air neuf, dans laquelle se trouve un plus petit tube, éventuellement muni d'ailettes extérieures, destiné à l'évacuation de l'air vicié, qui circule à contre-courant, et transmet son énergie à l'air neuf. Le tube de grand diamètre pour l'amenée de l'air neuf, peut être recouvert d'une couche absorbante, qui fonctionne en tant qu'absorbeur solaire, destiné à transmettre l'énergie solaire directement à l'air neuf. Ce tube de grand diamètre destinée à l'amenée de l'air neuf, combiné ainsi en absorbeur solaire, est finalement entouré d'un tube transparent, afin de produire un effet de serre.

  

[0012]    Le principal intérêt de cet échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique est:
- la réduction de la consommation d'énergie, en chauffant moyennant le renouvellement de l'air, conjointement par la récupération de l'énergie de l'air évacué et l'énergie solaire
- la suppression des pertes d'énergie émanant des conduites destinées au transport de l'énergie entre les capteurs solaires et le bloc de ventilation
- la suppression de l'énergie de propulsion pour le transport de l'énergie solaire jusqu'au bloc de ventilation (pompe de circulation ou ventilateur) 
- la réduction de l'équipement pour la récupération d'énergie de l'air évacué et le captage d'énergie solaire pour le chauffage de l'air renouvelé (un seul appareil)

   
- la suppression des conduites entre les capteurs solaires et le bloc de ventilation
- la suppression de l'appareil de propulsion (pompe de circulation ou ventilateur) pour le transport de l'énergie provenant du capteur solaire jusqu'au bloc de ventilation
- la suppression de la régulation qui met en mouvement le transport de l'énergie (pompe de circulation, ventilateur) provenant du capteur solaire jusqu'au bloc de ventilation
- l'économie financière pour obtenir le même résultat
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention.
<tb>La fig. 1<sep>illustre une coupe longitudinale d'un exemple d'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique pour la ventilation.


  <tb>La fig. 2<sep>illustre une coupe transversale d'un exemple d'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique pour la ventilation.

  

[0013]    L'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique est constitué principalement de trois tubes l'un dans l'autre.

  

[0014]    Au centre, le premier tube 01, avec le plus petit diamètre, est destiné à l'évacuation de l'air vicié, constitué en matière conducteur et équipé d'ailettes 14 liées en continu sur l'extérieur du tube 01, afin de transmettre avec bon rendement l'énergie de l'air vicié à l'air neuf et de garantir la bonne distance avec le tube de l'air neuf 02.

  

[0015]    Le deuxième tube 02, avec le diamètre moyen, qui enveloppe le premier tube 01, est destiné à introduire l'air neuf à contresens de l'air vicié et de capter l'énergie solaire, constitué également en matière conducteur et revêtu à l'extérieur d'une surface absorbante, afin d'absorber efficacement l'énergie solaire. L'extérieur du tube 02 est équipé de fixations ponctuelles en matière isolante 15, afin de pouvoir fixer la couverture transparente 03 à la bonne distance de celui-ci.

  

[0016]    Pour terminer, en tant que couche finale, le troisième tube 03, avec le plus grand diamètre, celui qui enveloppe le tube 02 avec la couche absorbante, est transparent et réparti en deux secteurs. La partie avant, soit environ 2/3 de la circonférence, reste transparente, afin de produire l'effet de serre pour emmagasiner l'énergie solaire, puis la partie arrière, soit le dernier 1/3 de la circonférence de la couche finale, contient, entre le deuxième tube 02 et la couche finale 03, une isolation thermique 04 avec film réfléchissant sur l'extérieur 05, afin d'obtenir une isolation plus efficace sur l'arrière du tube.

  

[0017]    Les raccords de l'air évacué 12 et de l'air renouvelé 13, sur l'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique, sont dans cet exemple, effectués perpendiculairement et sur le haut des tubes respectifs.

  

[0018]    L'air neuf aspiré sur le bas de l'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique, est purifié par un filtre, constitué d'un support en treillis arrondi 06, sur lequel est appliqué une natte filtrante 07; ce filtre étant protégé contre les intempéries côté extérieur, par exemple avec une tôle d'inox 08 fixée à une certaine distance du filtre 07, afin de laisser correctement circuler l'air extérieur sur toute la surface du filtre 07.

  

[0019]    L'air vicié est également évacué par le bas de l'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique, et le tube d'air vicié 01 est simplement prolongé de quelques dizaines de cm, afin de ne pas mélanger l'air vicié à l'air neuf.

  

[0020]    Le haut de l'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique est fermé par un couvercle 10 isolé thermiquement et étanche.

  

[0021]    En été, lors de températures élevées, le dispositif d'ouverture 11 ouvre le couvercle sur l'ensemble de l'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique, afin de laisser échapper toute l'énergie contenue dans les tubes.

  

[0022]    L'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique est fixé par les supports 09.

  

[0023]    L'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique fonctionne également horizontalement.

  

[0024]    L'échangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique peut également fonctionner pour des fluides en utilisant des pompes au lieu de ventilateurs.

  

[0025]    En résumé, l'air extérieur est premièrement purifié par le filtre 07, ensuite réchauffé, d'un côté par l'énergie récupérée de l'air évacué au travers de la paroi du tube central 01, qui circule à contre-courant, et de l'autre côté par l'énergie solaire absorbée sur le tube-absorbeur de l'air neuf 02; l'air est ainsi renouvelé et réchauffé avec peu d'éléments et d'énergie.

Claims (9)

1. Echangeur de chaleur additionné d'un capteur solaire thermique, caractérisé par le fait qu'il comprend un ensemble de trois tubes de différents diamètres insérés les uns dans les autres, ce qui permet d'évacuer l'air vicié au travers du tube du plus petit diamètre et d'acheminer de l'air frais au travers de la cavité située entre le tube du plus petit diamètre et le tube du diamètre moyen, afin de transmettre à l'air frais du côté centre de l'énergie thermique provenant de l'air évacué et du côté extérieur, de l'énergie solaire; le troisième tube étant transparent et enveloppant les deux autres tubes conducteurs pour produire de l'effet de serre.
2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tube d'évacuation d'air vicié (01), est équipé sur l'extérieur d'ailettes de dissipation (14) longitudinales sur toute la longueur.
3. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tube d'amenée d'air frais (02), est muni extérieurement d'un revêtement pour absorber l'énergie solaire.
4. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tube d'évacuation d'air vicié (01) et le tube d'amenée d'air frais (02), sont munis, respectivement sur la même extrémité, d'un raccord pour l'évacuation de l'air vicié (12) et d'un raccord pour l'amenée de l'air frais (13).
5. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième tube est muni sur un tiers du diamètre, côté intérieur, d'une isolation thermique (04) recouverte extérieurement d'un film réfléchissant (05).
6. Echangeur de chaleur selon les revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que l'ensemble des trois tubes de différents diamètres insérés les uns dans les autres sont couverts et fermés hermétiquement sur la même extrémité que celle où se trouve le raccord pour l'évacuation de l'air vicié (12) et le raccord pour l'amenée de l'air frais (13), par un couvercle isolé (10) thermiquement.
7. Echangeur de chaleur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le couvercle isolé (10) thermiquement, est muni d'un dispositif d'ouverture (11) destiné à être actionné lors du dépassement d'un seuil de température réglable.
8. Echangeur de chaleur selon les revendications 3 et 6, caractérisé par le fait que le tube d'amenée d'air frais (02), est muni à l'opposé du couvercle isolé (10) d'un filtre, composé d'un treillis d'appui (06) cylindrique, sur lequel est appliqué un filtre de particules (07).
9. Echangeur de chaleur selon les revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que le troisième tube (03) est muni à l'opposé du couvercle isolé (10), d'une tôle (08), par exemple en acier inox, fixée à distance du filtre (07) pour protéger ce dernier des intempéries.
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Cited By (5)

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