EP1080330B1 - Dispositif de chauffage a accumulation par radiateur metallique avec deux moyens d'accumulation - Google Patents

Dispositif de chauffage a accumulation par radiateur metallique avec deux moyens d'accumulation Download PDF

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EP1080330B1
EP1080330B1 EP99919314A EP99919314A EP1080330B1 EP 1080330 B1 EP1080330 B1 EP 1080330B1 EP 99919314 A EP99919314 A EP 99919314A EP 99919314 A EP99919314 A EP 99919314A EP 1080330 B1 EP1080330 B1 EP 1080330B1
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heating
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
    • F24H7/0208—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid using electrical energy supply
    • F24H7/0216—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid using electrical energy supply the transfer fluid being air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system

Definitions

  • the subject of the invention is a storage heater by radiator. metallic with two means of accumulation.
  • radiators for central heating there are radiators for central heating. These radiators are connected to a circuit containing a heat transfer fluid and to a boiler. inertia thermal of this set is great. It is therefore difficult to adapt quickly to different conditions of use and / or sunshine for each room.
  • the device according to the invention is of the type using a radiator composed of a block of cast aluminum formed from several fin elements through which flow by a circuit a heat transfer fluid characterized in that said heating body is provided with a reservation intended to receive a refractory block itself equipped with an electrical resistance powered by the mains, a safety thermostat is placed in the upper part of the radiator connection with a cut-off room thermostat acting as a regulator.
  • the heating device comprises at least one part of the circuit internally provided with a means of additional heating of the fluid coolant.
  • the reservation is made by a cutout provided for this effect in the central wall which is perpendicular to the longitudinal axis of said radiator.
  • This cut is made on all the central walls of the intermediate elements to fins except on the end elements and in such a way as to aesthetically hide the block refractory.
  • said device is used in isolation with a single radiator, a closed heat transfer circuit.
  • said device is used in batteries, several radiators are associated in parallel or in series and connected to a general circuit with or without boiler to heat the heat transfer fluid, each radiator is then equipped with a three-way solenoid valve.
  • the heat transfer liquid circuit includes a means for recovering hot water, the assembly acting as a storage tank and a water heater for hot water.
  • the complementary heating means is a resistive cartridge extending over all or part of the length of the collector.
  • the resistive cartridge is controlled by a on-off switch in the lower part of the radiator.
  • Figure 1 is a schematic view of the devices according to the invention, it puts especially in evidence the radiator and the refractory block.
  • FIG. 2 is a perspective view of a radiator end element seen in lower part.
  • FIG. 3 is a perspective view of an intermediate radiator element seen in part so as to highlight the reservation intended to allow the establishment of a refractory block along the longitudinal axis of said radiator.
  • FIG. 4 is a view of the device according to the invention, showing the radiator, the refractory block, the safety thermostat and the heat transfer fluid circuit.
  • Figure 5 is a cross-sectional view along the axis AA shown in Figure 4. It highlights the top collector and the bottom collector which allow the connection between the different elements and the two vertical tubes which connect on each side of the element of the radiator the top collector and the bottom collector.
  • Figure 6 is a side view of an intermediate element composing the radiator.
  • FIG. 7 is a diagram showing the arrangement of a battery of radiators according to the invention which can be connected to a central heating boiler purely accessory and annex and / or to a hot water collector.
  • Figure 8 shows the device according to the invention with a resistive cartridge.
  • the device according to the invention is of the type using a radiator 1 as shown in Figure 1.
  • This radiator is a cast aluminum block formed of several elements 2, 3, 4, 5, 6 and 7 with fins 8, these fins are parallel to the longitudinal axis of the radiator 1.
  • a bottom collector 9 and a top collector 10 connect the elements to each other, while each element 2, 3, 4, 5, 6 and 7 each has two vertical tubes 11 and 12 which connect, in the lower part, the collector 9 and, in the upper part, the collector 10.
  • the heating body is provided with a reservation 13 intended for receive a refractory block 14.
  • Said refractory block is itself equipped with a resistor 15. This electrical resistance is supplied by the sector, by a network of distribution.
  • a safety thermostat 16 is placed in the upper part of the radiator 1, in relation with a regulating room thermostat 17.
  • the reservation is made by a cutout provided for this purpose in the central wall 18 which is perpendicular to the axis longitudinal of said radiator 1.
  • This cut 13 is made on all the central walls 18 intermediate elements 3, 4, 5 and 6.
  • the central position of the refractory block (14) is very advantageous for good conduction within the device.
  • the refractory element 14 is hidden aesthetically from the view of the user. looking at the radiator from the outside.
  • said device is used in isolation with a single radiator 1 and a closed heat transfer circuit.
  • radiators 19, 20 and 21 are thus used in association, in parallel or in series, and connected to a general circuit 22, which can be itself connected to a boiler (not shown in the figures) to heat said fluid coolant.
  • Each radiator is then fitted with a three-way solenoid valve 22, 23 and 24 which can in combination with each room controller or room thermostat 25, 26 and 27 activate or not the radiators and perfectly modulate the heating in each room, in taking into account the size of the room, the amount of sunshine, etc. It is thus understood that the heating system according to the invention has a very high efficiency and a very high flexibility.
  • the radiators 19, 20 and 21 are associated with a central heating
  • the heat transfer liquid circuit includes a means for recovering hot water not shown in the figures, the assembly thus acting as an accumulator and water heater for hot water.
  • the device further comprises additional heating means of the heat transfer fluid.
  • these means can be a resistive cartridge placed in the volume of a circulation tube and more particularly in one of the collectors 9, 10.
  • the embodiment is shown where the bottom collector 9 is equipped with a cartridge 28.
  • This cartridge 28 is an elongated electrical resistance able to extend over all or part of the length of the manifold 9, 10.
  • the two collectors and possibly other constituent parts of the circuit of the fluid can be fitted with such a cartridge.
  • an external manual control in the form of a switch will trigger cartridge 28. Its control can also be thermostatically controlled.

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Description

L'invention a pour objet un dispositif de chauffage à accumulation par radiateur métallique avec deux moyens d'accumulation.
Les systèmes actuels de radiateur à accumulation électrique sont composés d'un corps de chauffe acier ou fonte aluminium avec un corps réfractaire à chauffer par une résistance qui permet de chauffer en partie le corps de chauffe. Ces appareils n'ont pas un bon rendement et consomment beaucoup d'énergie. Les chauffages actuels par des convecteurs sont particulièrement onéreux.
De manière classique, il existe des radiateurs pour chauffage central. Ces radiateurs sont reliés à un circuit contenant un fluide caloporteur et à une chaudière. L'inertie thermique de cet ensemble est grande. Il est donc difficile de s'adapter rapidement à des conditions différentes d'utilisation et/ou d'ensoleillement de chaque pièce.
L'état de la technique peut être défini par les brevets suivants.
  • FR-A-2.397.766 : dispositif de chauffage électrique à tubes. Les tubes sont chauffés directement par chauffage par résistance et sont montés au moins par une extrémité dans une plaque de retenue résistant à la chaleur et non-conductrice de courant, et les plaques de retenue sont montées dans une plaque portante commune, pourvue d'ouvertures correspondantes.
  • FR-A-2.611.864 : Dispositif de protection d'écrans de chaudières pour fours d'incinération d'ordures, formés de tubes verticaux réunis par des ailettes soudées, disposés entre des briques réfractaires et munis de moyens d'accrochage de ces briques, et procédé pour sa fabrication. Les tubes sont pourvus d'ailettes auxiliaires verticales faisant un angle de 30 ° à 60° avec le plan des ailettes. Les ailettes auxiliaires sont interrompues périodiquement sur des tronçons verticaux des tubes. Une partie des briques est munie d'encoches verticales correspondant aux ailettes auxiliaires sur une fraction de leur hauteur à partir du bas, et l'autre partie d'encoches sur toute leur hauteur. Les briques de la première partie sont accrochées sur la partie supérieure des ailettes auxiliaires, et celle de l'autre partie enfilée sur ces ailettes au-dessus des autres.
  • EP-A-0.481.154 : Radiateur bimétallique pour installations de chauffage de bâtiment. Le radiateur présente un élément bimétallique avec un noyau d'acier, formant le composant élémentaire de la canalisation de chauffage de fluide, intégré avec un revêtement d'aluminium coulé sous pression. Ledit composant de canalisation élémentaire est constitué de deux conduits symétriques avec des longueurs intermédiaires parallèles et avec des parties terminales qui convergent selon deux parties principales équilibrées avec des embouchures filetées et avec une partie frontale ayant des emboutissages annulaires qui, en association, forment respectivement les collecteurs supérieur et inférieur. Le présent dispositif, en éliminant le contact direct de l'eau avec l'aluminium, permet d'éviter la formation d'hydrogène ; tandis qu'au moyen de ses canaux de transport verticaux avec une configuration symétrique et parfaitement cylindrique il permet une purge rapide de l'air et évite l'emploi d'un conduit d'échappement de gaz. Il en résulte une structure réversible sans soudure particulièrement compacte et robuste.
  • Le document WO-A-95/22034 divulgue un radiateur électrique à accumulation constitué d'éléments modulaires du type utilisé pour le chauffage central à eau. Ce radiateur comporte un évidement pour loger une brique réfractaire équipée d'une résistance électrique et commandée par thermostat. A l'origine conçu pour le chauffage central, ce radiateur ne permet pas, une fois modifiée, la circulation d'un fluide caloporteur. En effet, pour mettre en oeuvre le fonctionnement par énergie électrique, la circulation d'eau est supprimée.
Le dispositif selon l'invention est du type utilisant un radiateur composé d'un bloc de fonte aluminium formé de plusieurs éléments à ailettes à travers lesquels circulent par un circuit un fluide caloporteur caractérisé par le fait que ledit corps de chauffe est pourvu d'une réservation destinée à recevoir un bloc réfractaire lui-même équipé d'une résistance électrique alimentée par le secteur, un thermostat de sécurité est placé en partie haute du radiateur en relation avec un thermostat d'ambiance de coupure faisant office de régulateur.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de chauffage comprend au moins une partie du circuit dotée intérieurement d'un moyen de chauffage complémentaire du fluide caloporteur.
Selon un mode de réalisation, la réservation est réalisée par une découpe prévue à cet effet dans la paroi central qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit radiateur.
Cette découpe est réalisée sur toutes les parois centrales des éléments intermédiaires à ailettes sauf sur les éléments d'extrémité et ce de manière à cacher esthétiquement le bloc réfractaire.
Selon un mode de réalisation, ledit dispositif est utilisé isolément avec un seul radiateur, un circuit caloporteur fermé.
Selon un autre mode de réalisation, ledit dispositif est utilisé en batteries, plusieurs radiateurs sont associés en parallèle ou en série et raccordés à un circuit général avec ou sans chaudière pour chauffer le fluide caloporteur, chaque radiateur est équipé alors d'une électrovanne à trois voies.
Selon un autre mode de réalisation où les radiateurs sont associés avec un chauffage central, le circuit du liquide caloporteur comporte un moyen de récupération de l'eau chaude, l'ensemble faisant office d'accumulateur et de chauffe-eau pour l'eau chaude.
Selon un autre mode de réalisation, le moyen de chauffage complémentaire est une cartouche résistive s'étendant sur tout ou partie de la longueur du collecteur.
Selon un autre mode de réalisation, la cartouche résistive est commandée par un interrupteur marche-arrêt en partie basse du radiateur.
Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation. ils permettront de comprendre aisément l'invention.
La figure 1 est une vue schématique des dispositifs selon l'invention, elle met notamment en évidence le radiateur et le bloc réfractaire.
La figure 2 est une vue en perspective d'un élément d'extrémité de radiateur vu en partie basse.
La figure 3 est une vue en perspective d'un élément intermédiaire de radiateur vu en partie de manière à mettre en évidence la réservation destinée à permettre la mise en place d'un bloc réfractaire suivant l'axe longitudinal dudit radiateur.
La figure 4 est une vue du dispositif selon l'invention mettant en évidence le radiateur, le bloc réfractaire, le thermostat de sécurité et le circuit du fluide caloporteur.
La figure 5 est vue en coupe transversale selon l'axe AA représenté à la figure 4. Elle met en évidence le collecteur haut et le collecteur bas qui permettent la liaison entre les différents éléments et les deux tubes verticaux qui relient de chaque côté de l'élément du radiateur le collecteur haut et le collecteur bas.
La figure 6 est une vue de côté d'un élément intermédiaire composant le radiateur.
La figure 7 est un schéma mettant en évidence l'agencement d'une batterie de radiateurs, selon l'invention, qui peuvent être reliés à une chaudière de chauffage central purement accessoire et annexe et/ou à un récupérateur d'eau chaude.
La figure 8 présente le dispositif selon l'invention avec une cartouche résistive.
Le dispositif selon l'invention est du type utilisant un radiateur 1 tel que représenté à la figure 1. Ce radiateur est un bloc de fonte aluminium formé de plusieurs éléments 2, 3, 4, 5, 6 et 7 à ailettes 8, ces ailettes sont parallèles à l'axe longitudinal du radiateur 1.
A travers ces éléments 2, 3, 4, 5, 6 et 7 circule un fluide caloporteur.
A cet effet, un collecteur bas 9 et un collecteur haut 10 relient les éléments entre eux, alors que chaque élément 2, 3, 4, 5, 6 et 7 comporte chacun deux tubes verticaux 11 et 12 qui relient, dans la partie basse, le collecteur 9 et, dans la partie haute, le collecteur 10.
Sur la figure 1, le circuit du fluide caloporteur est représenté en pointillé.
Selon l'invention, le corps de chauffe est pourvu d'une réservation 13 destinée à recevoir un bloc réfractaire 14. Ledit bloc réfractaire est lui-même équipé d'une résistance électrique 15. Cette résistance électrique est alimentée par le secteur, par un réseau de distribution. Un thermostat de sécurité 16 est placé en partie haute du radiateur 1, en relation avec un thermostat d'ambiance 17 régulateur.
Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la réservation est réalisée par une découpe prévue à cet effet dans la paroi centrale 18 qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit radiateur 1. Cette découpe 13 est réalisée sur toutes les parois centrales 18 des éléments intermédiaires 3, 4, 5 et 6. La position centrale du bloc réfractaire (14) est très avantageuse pour une bonne conduction au sein du dispositif.
En effet, cette découpe n'est pas réalisée sur les éléments d'extrémité, à savoir les éléments qui constituent le radiateur 1, et qui sont les éléments 2 et 7, et ce de manière à pouvoir cacher, par leur propre paroi centrale, l'élément réfractaire 14 qui est mis en place dans la réservation prévue à cet effet dans toutes les parois centrales 18 des différents éléments intermédiaires 3, 4, 5 et 6.
Ainsi, l'élément réfractaire 14 est caché sur le plan esthétique à la vue de l'utilisateur qui regarde le radiateur de l'extérieur.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, ledit dispositif est utilisé isolément avec un seul radiateur 1 et un circuit caloporteur fermé.
Selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 7, il est possible d'utiliser le dispositif selon l'invention en batterie. Plusieurs radiateurs 19, 20 et 21 sont ainsi utilisés en association, en parallèle ou en série, et raccordés à un circuit général 22, qui peut être lui-même branché sur une chaudière (non représentée sur les figures) pour chauffer ledit fluide caloporteur.
Chaque radiateur est alors équipé d'une électrovanne à trois voies 22, 23 et 24 qui pourra-en association avec chaque régulateur ou thermostat d'ambiance 25, 26 et 27 activer ou non les radiateurs et moduler de manière parfaite le chauffage dans chaque pièce, en tenant compte de la taille de la pièce, de l'ensoleillement, etc. On comprend ainsi que le système de chauffage selon l'invention présente une très grande efficacité et une très grande souplesse.
Selon un autre mode de réalisation, les radiateurs 19, 20 et 21 sont associés avec un chauffage central, le circuit du liquide caloporteur comporte un moyen de récupération de l'eau chaude non représenté sur les figures, l'ensemble faisant ainsi office d'accumulateur et de chauffe-eau pour l'eau chaude.
Dans le mode de réalisation illustré en figure 8, le dispositif comprend en outre des moyens de chauffage complémentaires du fluide caloporteur.
Tel qu'illustré, ces moyens peuvent être une cartouche résistive placée dans le volume d'un tube de circulation et plus particulièrement dans l'un des collecteurs 9, 10.
Est figuré le mode de réalisation où le collecteur bas 9 est équipé d'une cartouche 28.
Cette cartouche 28 est une résistance électrique de forme allongée apte à s'étendre sur tout ou partie de la longueur du collecteur 9, 10.
Les deux collecteurs et éventuellement d'autres parties constitutives du circuit du fluide peuvent être équipées d'une telle cartouche.
Préférentiellement, une commande manuelle extérieure sous forme d'interrupteur déclenchera la cartouche 28. Son contrôle peut par ailleurs être thermostaté.
REFERENCES
1.
Radiateur
2.
Elément d'extrémité
3.
Elément intermédiaire
4.
Elément intermédiaire
5.
Elément intermédiaire
6.
Elément intermédiaire
7.
Elément d'extrémité
8.
Ailette
9.
Collecteur bas
10.
Collecteur haut
11.
Tube vertical
12.
Tube vertical
13.
Réservation
14.
Bloc réfractaire
15.
Résistance électrique
16.
Thermostat de sécurité
17.
Thermostat d'ambiance
18.
Paroi centrale
19.
Radiateur
20.
Radiateur
21.
Radiateur
22.
Electrovanne
23.
Electrovanne
24.
Electrovanne
25.
Thermostat d'ambiance
26.
Thermostat d'ambiance
27.
Thermostat d'ambiance
28.
Cartouche résistive

Claims (8)

  1. Dispositif de chauffage à accumulation par radiateur du type utilisant un radiateur (1) composé d'un bloc de fonte aluminium formé de plusieurs éléments (2, 3, 4, 5, 6 et 7) à ailettes (8) à travers lesquels circulent par un circuit un fluide caloporteur dans lequel ledit corps de chauffe est pourvu d'une réservation (13) destinée à recevoir un bloc réfractaire (14) lui-même équipé d'une résistance électrique (15) alimentée par le secteur, un thermostat de sécurité (16) est placé en partie haute du radiateur (1) en relation avec un thermostat d'ambiance (17) de coupure faisant office de régulateur, caractérisé par le fait
    que la réservation (13) est réalisée par une découpe prévue à cet effet dans la paroi centrale qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit radiateur (1),
    que le circuit du fluide caloporteur comprend un collecteur bas (9) et un collecteur haut (10) reliant les éléments (2, 3, 4, 5, 6 et 7),
    et que chaque élément (2, 3, 4, 5, 6 et 7) comporte deux tubes verticaux (11, 12) qui relient le collecteur bas (9) et le collecteur haut (10).
  2. Dispositif de chauffage, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait    qu'il comprend au moins une partie du circuit doté intérieurement d'un moyen de chauffage complémentaire du fluide caloporteur.
  3. Dispositif de chauffage, selon la revendication 1, caractérisé par le fait    que cette découpe est réalisée sur toutes les parois centrales des éléments intermédiaires (3, 4, 5 et 6) à ailettes (8) sauf sur les éléments d'extrémité (2 et7) et ce de manière à cacher esthétiquement le bloc réfractaire (14).
  4. Dispositif de chauffage, selon la revendication 1, caractérisé par le fait    que ledit dispositif est utilisé isolément avec un seul radiateur (1), un circuit caloporteur fermé.
  5. Dispositif de chauffage, selon la revendication 1, caractérisé par le fait    que ledit dispositif est utilisé en batteries, plusieurs radiateurs (19, 20 et 21) sont associés en parallèle ou en série et raccordés à un circuit général avec ou sans chaudière pour chauffer le liquide caloporteur, chaque radiateur (19, 20 et 21) est équipé alors d'une électrovanne (22, 23 et 24) à trois voies.
  6. Dispositif de chauffage, selon la revendication 1, caractérisé par le fait    que les radiateurs (19, 20 et 21) sont associés avec un chauffage central, le circuit du fluide caloporteur comporte un moyen de récupération de l'eau chaude, l'ensemble faisant office d'accumulateur et de chauffe-eau pour l'eau chaude.
  7. Dispositif de chauffage, selon la revendication 2, caractérisé par le fait    que le moyen de chauffage complémentaire est une cartouche résistive (28) s'étendant sur tout ou partie de la longueur du collecteur (9, 10).
  8. Dispositif de chauffage, selon la revendication 7, caractérisé par le fait    que la cartouche résistive (28) est commandée par un interrupteur marche-arrêt en partie basse du radiateur.
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