FR2468086A1 - DEVICE, PANEL AND METHOD FOR HEATING, REFRIGERATING, AIR-CONDITIONING OR CONTROLLING THE HUMIDITY OF AN INDUSTRIAL OR COMMERCIAL HABITAT - Google Patents
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Abstract
Dispositif et panneau destinés au chauffage, à la réfrigération à la climatisation ou au contrôle de l'humidité du milieu intérieur d'un habitat industriel ou domestique et pouvant être associés en particulier à un mur extérieur dudit habitat comprenant un échangeur de chaleur intérieur constitué par une surface d'échange thermique 4, des conduits de transfert de chaleur 6 et une platine 5; un échangeur de chaleur extérieur constitué d'une surface d'échange thermique 7, de conduits de transfert de chaleur 9 et d'une platine 8; une enceinte de stockage thermique 3 reliée à une platine 12 par l'intermédiaire de conduits de transfert de chaleur Il ; les platines étant reliées par des modules thermoélectroélectriques. Procédé pour maintenir un volume à une température prédéterminée dans lequel on effectue les transferts de chaleur entre ledit volume, le milieu extérieur, et une enceinte de stockage thermique par l'intermédiaire d'un module thermoélectrique.Device and panel intended for heating, cooling, air conditioning or controlling the humidity of the interior environment of an industrial or domestic habitat and which can be associated in particular with an exterior wall of said habitat comprising an interior heat exchanger consisting of a heat exchange surface 4, heat transfer ducts 6 and a plate 5; an external heat exchanger consisting of a heat exchange surface 7, heat transfer ducts 9 and a plate 8; a thermal storage enclosure 3 connected to a plate 12 via heat transfer conduits II; the plates being connected by thermoelectric modules. Process for maintaining a volume at a predetermined temperature in which the heat transfers between said volume, the external environment, and a thermal storage enclosure are effected by means of a thermoelectric module.
Description
La présente invention concerne un dispositif, un panneau pouvant êtreThe present invention relates to a device, a panel that can be
fabriqué de manière industrielle et un procédé destinés au manufactured industrially and a process for
chauffage, à la réfrigération, à la climatisation ou au contrôle de l'humi- heating, refrigeration, air conditioning or humidity control.
dité du milieu intérieur d'un habitat industriel ou domestique, et d'une manière plus générale à tout bâtiment fixe ou mobile, capables de mainte- the internal environment of an industrial or domestic habitat, and more generally to any fixed or mobile building, capable of maintaining
nir, de préférence, ledit milieu intérieur à une température prédéterminée. preferably, said inner medium at a predetermined temperature.
Des solutions extrêmement variées d'apport de chaleur ou de froid de manière à créer un microclimat dans lequel l'homme, du matériel sensible ou tout autre produit ne soit pas soumis aux variations Extremely varied solutions of heat or cold supply in order to create a microclimate in which man, sensitive material or any other product is not subject to variations
climatiques extrêmes du milieu environnant sont déjà bien connues et adap- environmental extremes of the surrounding environment are already well known and
tées aux climats particuliers. Cependant, un grand nombre de solutions to particular climates. However, a large number of solutions
connues nécessitent des dispositifs mécaniques pour le transfert de cha- known require mechanical devices for the transfer of heat.
leur. Ces dispositifs mécaniques présentent une mise en oeuvre coûteuse et une consommantion d'énergie importante. En outre, ils occupent des their. These mechanical devices are expensive to implement and consume a lot of energy. In addition, they occupy
volumes importants et ne sont guère esthétiques. large volumes and are hardly aesthetic.
L'objet de la présente invention est, en particulier The object of the present invention is, in particular
de rémédier à ces inconvénients. En effet, il permet d'éviter l'utilisa- to remedy these disadvantages. Indeed, it avoids the use of
tion de tout dispositif mécanique pour les transferts de chaleur. any mechanical device for heat transfer.
Le dispositif selon la présente invention, destiné au chauffage, à la réfrigération, à la climatisation ou au contr8le de l'humidité d'un volume tel qu'un habitat industriel ou domestique peut être associé, en particulier, à un mur extérieur ou à tout autre élément The device according to the present invention, for heating, refrigerating, air conditioning or moisture control of a volume such as an industrial or domestic habitat can be associated, in particular, with an external wall or any other element
de construction dudit habitat.construction of said habitat.
Ce dispositif comprend un échangeur de chaleur inté- This device comprises an integral heat exchanger
rieur en contact avec le milieu intérieur dudit volume, un échangeur de chaleur extérieur en liaison thermique avec le milieu extérieur dudit in contact with the internal medium of said volume, an external heat exchanger in thermal connection with the external medium of said
volume et une enceinte de stockage thermique. volume and a thermal storage enclosure.
Selon la présente invention, l'enceinte de stockage thermique et l'échangeur de chaleur intérieur sont reliés thermiquement par au moins un module thermoélectrique générant entre ses faces opposées un écart de température lorsqu'il est traversé par un courant électrique et, l'enceinte de stockage thermique et l'échangeur de chaleur extérieur According to the present invention, the thermal storage chamber and the indoor heat exchanger are thermally connected by at least one thermoelectric module generating between its opposite faces a temperature difference when an electric current passes through it and the enclosure thermal storage and outdoor heat exchanger
sont également reliés thermiquement par au moins un module thermoélectrique. are also thermally connected by at least one thermoelectric module.
Selon une variante, l'échangeur de chaleur intérieur et l'échangeur de chaleur extérieur sont reliés directement par lesdits According to one variant, the indoor heat exchanger and the external heat exchanger are connected directly by said
modules thermoélectriques, successivement. thermoelectric modules, successively.
Selon une autre variante, l'échangeur de chaleur exté- According to another variant, the external heat exchanger
rieur et l'échangeur de chaleur intérieur sont reliés thermiquement par and the indoor heat exchanger are thermally
au moins un module thermoélectrique, différent des précédents. at least one thermoelectric module, different from the previous ones.
Selon la présente invention, lesdits échangeurs de chaleur comprennent au moins un conduit de transfert de chaleur scellé According to the present invention, said heat exchangers comprise at least one sealed heat transfer duct
à ses extrémités et rempli d'un fluide de transfert de chaleur ou calo- at its ends and filled with a heat transfer fluid or heat
porteur à deux états, une surface d'échange thermique et une platine two-state carrier, a heat exchange surface and a platinum
servant de support au module thermoélectrique associé et reliée thermi- supporting the thermoelectric module associated with it and connected
quement à une face de ce module. On notera que ledit conduit de trans- only one side of this module. It will be noted that said transmission conduit
fert de chaleur est relié thermiquement à ladite platine et à ladite surface d'échange thermique de telle sorte que l'échange entre le module et la surface d'échange thermique puisse s'effectuer naturellement dans heat generation is thermally connected to said platen and said heat exchange surface so that the exchange between the module and the heat exchange surface can occur naturally in
les deux sens.both ways.
Selon la présente invention, l'enceinte de stockage According to the present invention, the storage enclosure
thermique est, de préférence, reliée thermiquement aux modules thermo- thermally is preferably thermally connected to the thermo modules
électriques associés par au moins un conduit de transfert de chaleur, associated with at least one heat transfer conduit,
une platine servant de support auxdits modules thermoélectriques établis- a plate serving as a support for said thermoelectric modules
sant la liaison thermique entre ledit conduit et l'autre face desdits modules, le transfert de chaleur entre l'enceinte de stockage thermique the thermal connection between said conduit and the other side of said modules, the heat transfer between the thermal storage enclosure
et cette platine pouvant s'effectuer dans les deux sens. and this plate can be made in both directions.
Le dispositif qui vient d'être décrit permet donc The device that has just been described therefore allows
d'effectuer des échanges de chaleur entre le volume intérieur de l'habi- heat exchange between the interior volume of the house and
tat et l'extérieur, directement, et entre ledit volume et l'enceinte de stockage thermique et entre le milieu extérieur et l'enceinte de stockage thermique par l'intermédiaire de modules thermoélectriques qui permettent tat and outside, directly, and between said volume and the thermal storage chamber and between the external environment and the thermal storage chamber via thermoelectric modules that allow
en outre de contr8ler ces transferts de chaleur. in addition to controlling these heat transfers.
Dans le cas o l'on désire chauffer ledit volume ou In the case where it is desired to heat said volume or
le climatiser, ledit échangeur de chaleur extérieur se présente, de pré- air conditioning, said outdoor heat exchanger is presented, pre-
férence, sous la forme d'un capteur solaire dont la structure et les in the form of a solar collector whose structure and
caractéristiques peuvent être celles des capteurs habituellement utilisés. characteristics may be those of the sensors usually used.
Dans une variante intéressante, le dispositif selon la présente invention peut prendre la forme d'un panneau, ce panneau In an interesting variant, the device according to the present invention may take the form of a panel, this panel
pouvant être facilement préfabriqué. can be easily prefabricated.
Le panneau selon la présente invention, destiné en particulier à la construction et formant, de préférence, au moins en partie un mur extérieur d'un bâtiment industriel ou domestique, fixe ou The panel according to the present invention, intended in particular for the construction and forming, preferably, at least partly an outer wall of an industrial or domestic building, fixed or
mobile, et servant d'élément de chauffage, de réfrigération ou de clima- mobile, and serving as a heating, cooling or
tisation, comprend un échangeur de chaleur intérieur, un échangeur de chaleur extérieur et une enceinte de stockage thermique disposée entre including an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger and a thermal storage
lesdits échangeurs.said exchangers.
Ledit échangeur de chaleur intérieur comprend une surface d'échange thermique intérieure en contact avec le milieu intérieur Said indoor heat exchanger comprises an inner heat exchange surface in contact with the internal environment
dudit habitat, une platine ainsi qu'une multiplicité de conduits de trans- said habitat, a platinum as well as a multiplicity of transmission conduits.
fert de chaleur reliés thermiquement à ladite surface d'échange thermique heat generated thermally connected to said heat exchange surface
intérieure et à ladite platine.interior and said platen.
Ledit échangeur de chaleur extérieur dudit panneau comprend une surface d'échange thermique extérieure en contact avec le milieu extérieur dudit habitat, une platine ainsi qu'une multiplicité de conduits de transfert de chaleur reliés thermiquement à ladite surface Said external heat exchanger of said panel comprises an outer heat exchange surface in contact with the outside environment of said housing, a plate as well as a multiplicity of heat transfer ducts thermally connected to said surface
d'échange extérieure et à ladite platine. external exchange and said platen.
Ladite enceinte de stockage thermique disposée entre Said thermal storage enclosure arranged between
lesdits échangeurs de chaleur est reliée thermiquement à une platine in- said heat exchangers is thermally connected to an internal plate
termédiaire par une multiplicité de conduits de transfert de chaleur. intermediate by a multiplicity of heat transfer ducts.
Selon un mode de réalisation préféré, une multiplicité According to a preferred embodiment, a multiplicity
de modules thermoélectriques relie thermiquement la platine de l'échan- Thermoelectric modules thermally connect the platinum of the sample.
geur intérieur et la platine intermédiaire et est portée par ces derniè- interior and the intermediate stage and is worn by the latter.
res et, une autre multiplicité de modules thermoélectriques relie ther- and a further multiplicity of thermoelectric modules
miquement la platine de l'échangeur extérieur et la platine intermédiaire mically the plate of the external exchanger and the intermediate plate
et est portée par ces dernières.and is worn by them.
Lesdits conduits de transfert de chaleur utilisés dans Said heat transfer conduits used in
le panneau selon la présente invention sont disposés de manière à trans- the panel according to the present invention are arranged in such a way as to trans-
férer la chaleur des platines aux surfaces d'échange thermique et inver- heat the platens to heat exchange surfaces and reverse
sement et de la platine intermédiaire à l'enceinte de stockage thermique and the intermediate stage to the thermal storage
et inversement.and vice versa.
Lesdits échangeurs de chaleur et ladite enceinte de Said heat exchangers and said enclosure
stockage thermique du panneau selon la présente invention sont, de préfé- thermal storage of the panel according to the present invention are, preferably
rence, séparés par un matériau isolant. ence, separated by an insulating material.
Selon une variante, l'échangeur de chaleur extérieur du panneau selon la présente invention peut se présenter sous la forme d'un capteur solaire, lorsqu'il est nécessaire d'apporter de la chaleur According to a variant, the external heat exchanger of the panel according to the present invention can be in the form of a solar collector, when it is necessary to bring heat
au volume intérieur de l'habitat.to the interior volume of the habitat.
Le dispositif et le panneau qui viennent d'être décrits The device and the panel which have just been described
mettent en oeuvre le procédé conforme à la présente invention. implement the method according to the present invention.
Selon la présente invention, le procédé pour maintenir According to the present invention, the method for maintaining
un volume à une température prédéterminée consiste à effectuer un trans- a volume at a predetermined temperature consists in carrying out a trans-
fert de chaleur entre le volume et une enceinte de stockage thermique ou réciproquement par l'intermédiaire d'un module thermoélectrique, et un transfert de chaleur entre l'enceinte de stockage thermique et l'extérieur heat generation between the volume and a thermal storage enclosure or vice versa via a thermoelectric module, and heat transfer between the thermal storage chamber and the outside
ou réciproquement par l'intermédiaire de modules thermoélectriques éga- or vice versa via thermoelectric modules
lement. Conformément au procédé selon la présente invention, on peut effectuer, de préférence, un transfert de chaleur entre le volume et le milieu extérieur et réciproquement par l'intermédiaire desdits LEMENT. According to the process according to the present invention, it is possible, preferably, to transfer heat between the volume and the external medium and vice versa via said
modules thermoélectriques.thermoelectric modules.
Selon le procédé de l'invention, on peut interrompre le transfert de chaleur entre ladite enceinte de stockage de chaleur et le milieu extérieur lorsque l'écart de température entre le milieu According to the method of the invention, it is possible to interrupt the transfer of heat between said heat storage enclosure and the external medium when the temperature difference between the medium
extérieur et l'enceinte atteint une valeur prédéterminée. outside and the speaker reaches a predetermined value.
Conformément au procédé selon la présente invention, According to the method according to the present invention,
on utilise, de préférence, un fluide caloporteur pour effectuer les trans- a heat transfer fluid is preferably used to carry out the trans-
ferts de chaleur entre ledit volume, ladite enceinte, le milieu extérieur, ferts of heat between said volume, said enclosure, the external environment,
et lesdits modules thermoélectriques. and said thermoelectric modules.
D'une manière générale, on notera que les coefficients In general, it should be noted that the coefficients
de performance des modules thermoélectriques dépendent des écarts de tem- performance of thermoelectric modules depend on time differences
pérature entre source chaude et source froide. Plus ces écarts sont faibles temperature between hot source and cold source. The smaller these differences are
et plus les coefficients de performance sont élevés. On aura donc de pré- and the higher the performance coefficients are. We will therefore have
férence interêt à utiliser l'enceinte de stockage thermique lorsque les écarts de température entre le milieu extérieur et le milieu intérieur Interference to use the thermal storage enclosure when temperature differences between the outdoor environment and the indoor environment
seront élevés.will be high.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un panneau destiné à former un élément de chauffage, de réfrigération ou de contr8le de l'humidité conforme à la présente invention et décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel La figure I représente, en coupe par un plan horizontal, un panneau susceptible d'être préfabriqué et formant élément de climatisation; The present invention will be better understood in the study of a panel intended to form a heating element, refrigeration or humidity control according to the present invention and described by way of non-limiting example and illustrated by the drawing. in which Figure I shows, in section through a horizontal plane, a panel capable of being prefabricated and forming an air conditioning element;
et la figure 2 représente une vue extérieure en éléva- and FIG. 2 is an external elevation view.
tion du dispositif de transfert de chaleur du panneau représenté sur la tion of the heat transfer device of the panel shown on the
figure 1.figure 1.
Le panneau représenté sur les figures destiné en par- The panel shown in the figures intended for
ticulier à la contruction et pouvant former au moins en partie un mur extérieur d'un bâtiment industriel ou commercial et capable de servir d'élément de chauffage, de réfrigération ou de climatisation du milieu special to construction and capable of forming at least in part an exterior wall of an industrial or commercial building and capable of serving as a heating, cooling or air conditioning element in the environment
intérieur dudit habitat se présente sensiblement sous la forme d'un paral- interior of said habitat is substantially in the form of a parallel
lélépipède. Le panneau comprend un échangeur de chaleur intérieur repéré d'une manière générale par la référence 1, un échangeur de chaleur extérieur repéré d'une manière générale par la référence 2 et une enceinte de stockage thermique 3 disposée entre l'échangeur de chaleur intérieur I lélépipède. The panel comprises an indoor heat exchanger generally indicated by the reference numeral 1, an external heat exchanger generally indicated by the reference numeral 2 and a thermal storage enclosure 3 disposed between the indoor heat exchanger I
et l'échangeur extérieur 2 à l'intérieur du panneau. and the outer heat exchanger 2 inside the panel.
L'échangeur de chaleur intérieur I comprend une surface d'échange thermique intérieure 4 formant, dans l'exemple représenté, une partie de la face intérieure du panneau de manière à être en contact avec le volume intérieur dudit habitat, une platine 5 disposée au voisinage d'une extrémité du panneau et sensiblement verticalement ainsi qu'une multiplicité de conduits de transfert de chaleur 6 disposée sensiblement dans The inner heat exchanger I comprises an inner heat exchange surface 4 forming, in the example shown, a portion of the inner face of the panel so as to be in contact with the interior volume of said housing, a plate 5 disposed at adjacent one end of the panel and substantially vertically and a plurality of heat transfer conduits 6 arranged substantially in
un plan vertical capable d'effectuer une liaison thermique entre la sur- a vertical plane capable of effecting a thermal connection between the
face d'échange intérieure et la platine 5 dans les deux sens. Les conduits 6 sont scellés à leurs extrémités et comprennent à l'intérieur un fluide inner exchange face and the plate 5 in both directions. The ducts 6 are sealed at their ends and comprise inside a fluid
caloporteur à deux états. Dans l'exemple représenté, les conduits de trans- two-state coolant. In the example shown, the transmission ducts
fert de chaleur 6 sont disposés sensiblement horizontalement, une extrémité 6 are arranged substantially horizontally, one end
de ces conduits pénétrant à l'intérieur de la platine 5 tandis que la ma- of these ducts penetrating inside the plate 5 while the machine
jeure partie de leur longueur est en contact avec la surface d'échange part of their length is in contact with the exchange surface
intérieure 4 de manière à créer un bon échange thermique entre cette sur- 4 in order to create a good heat exchange between this
face d'échange intérieure 4 et le fluide caloporteur. internal exchange face 4 and the coolant.
L'échangeur de chaleur extérieur comprend une surface d'échange thermique extérieure 7 destinée à être en contact avec le milieu The external heat exchanger comprises an external heat exchange surface 7 intended to be in contact with the medium
extérieur dudit bâtiment et formant en partie la face extérieure du pan- exterior of the building and forming part of the outer surface of the building
neau, une platine 8 disposée sensiblement verticalement au voisinage de la même extrémité du panneau que la platine 5 de l'échangeur de chaleur water, a plate 8 disposed substantially vertically in the vicinity of the same end of the panel as the plate 5 of the heat exchanger
intérieur I ainsi qu'une multiplicité de conduits de transfert de cha- I and a multiplicity of heat transfer ducts
leur 9 disposée sensiblement dans un plan vertical et capable de relier thermiquement la surface d'échange de chaleur extérieure 7 et la platine 8 dans les deux sens. Dans l'exemple représenté, les conduits de transfert de chaleur 9 sont disposés horizontalement. Ils sont scellés à leurs deux extrémités et comprennent à l'intérieur un fluide caloporteur à deux états, une extrémité desdits conduits pénétrant dans la platine 8 tandis qu'une bonne partie de leur longueur est en contact avec la surface d'échange thermique extérieure 7 de manière à créer un bon échange thermique entre their 9 disposed substantially in a vertical plane and capable of thermally connecting the outer heat exchange surface 7 and the plate 8 in both directions. In the example shown, the heat transfer ducts 9 are arranged horizontally. They are sealed at both ends and comprise inside a heat transfer fluid in two states, one end of said ducts penetrating the plate 8 while a good part of their length is in contact with the external heat exchange surface 7 in order to create a good heat exchange between
cette surface 7 et le fluide caloporteur. this surface 7 and the coolant.
Les conduits 6 et 9 sont reliés respectivement aux surfaces d'échange thermique 4 et 7, à l'intérieur, par des moyens connus The ducts 6 and 9 are respectively connected to the heat exchange surfaces 4 and 7, inside, by known means.
tels que chapes ou soudures ou tous autres moyens adaptés. such as screeds or welds or any other suitable means.
Dans l'exemple représenté, l'enceinte de stockage thermique 3 se présente sous la forme d'un réservoir rempli au moins partiellement d'eau 10. Une multiplicité de conduits de transfert de chaleur Il scellés à leurs extrémités, comprenant à l'intérieur un fluide caloporteur à deux états et disposés sensiblement horizontalement pénètre largement à l'intérieur de l'enceinte de stockage thermique 3, leurs In the example shown, the thermal storage chamber 3 is in the form of a tank at least partially filled with water 10. A multiplicity of heat transfer ducts II sealed at their ends, comprising inside a heat transfer fluid with two states and arranged substantially horizontally penetrates widely inside the thermal storage chamber 3, their
extrémités extérieures pénétrant dans une platine intermédiaire 12 dis- outer ends penetrating into an intermediate plate 12
posée entre les platines 5 et 8, sensiblement verticalement. Les conduits Il permettent un transfert de chaleur, dans les deux sens, entre l'eau 10 placed between the plates 5 and 8, substantially vertically. The ducts II allow a transfer of heat, in both directions, between the water 10
de l'enceinte de stockage thermique 3 et la platine intermédiaire 12. of the thermal storage chamber 3 and the intermediate plate 12.
La platine intermédiaire 12 est reliée thermiquement d'une part à la platine 5 de l'échangeur de chaleur intérieur I par une multiplicité de modules thermoélectriques 13 et d'autre part à la platine 8 de l'échangeur de chaleur extérieur 2 par une multiplicité de modules thermoélectriques 14, modules thermoélectriques capables de générer un écart de température entre leurs faces lorsqu'ils sont traversés par un courant. Comme on peut le voir sur la figure 1, l'enceinte de stockage thermique 3 est séparée des échangeurs de chaleur intérieur et The intermediate plate 12 is thermally connected on the one hand to the plate 5 of the indoor heat exchanger I by a multiplicity of thermoelectric modules 13 and on the other hand to the plate 8 of the external heat exchanger 2 by a multiplicity thermoelectric modules 14, thermoelectric modules capable of generating a temperature difference between their faces when traversed by a current. As can be seen in FIG. 1, the thermal storage enclosure 3 is separated from the indoor heat exchangers and
extérieur I et 2 par un matériau isolant 15. outside I and 2 by an insulating material 15.
En outre, le panneau comprend une structure de support In addition, the panel includes a support structure
représentée très schématiquement en 16, les éléments formant les échan- schematically represented at 16, the elements forming the
geurs étant montés sur cette structure 16 par des moyens connus et de façon adéquate. La structure 16 peut comporter également des moyens, non représentés, permettant d'associer le panneau aux autres éléments geurs being mounted on this structure 16 by known means and adequately. The structure 16 may also comprise means, not shown, for associating the panel with the other elements
formant le mur extérieur de l'habitat. forming the outer wall of the habitat.
On va maintenant décrire les modes essentiels de We will now describe the essential modes of
fonctionnement du panneau représenté. operation of the panel shown.
Le panneau peut être utilisé soit comme élément chauf- The panel can be used either as a heating element
fant soit comme élément réfrigérant. Dans le cas d'un panneau chauffant, il est très avantageux que l'échangeur de chaleur extérieur 2 se présente sous la forme d'un capteur solaire, la surface d'échange thermique 7 présentant dans ce cas les caractéristiques de forme et de structure d'un gh as a cooling element. In the case of a heating panel, it is very advantageous that the external heat exchanger 2 is in the form of a solar collector, the heat exchange surface 7 having in this case the characteristics of shape and structure a
capteur solaire classique.classic solar collector.
Plaçons-nous d'abord dans le cas d'un panneau chauffant. Let's put ourselves first in the case of a heating panel.
Le rayonnement solaire capté par l'échangeur de chaleur Solar radiation captured by the heat exchanger
extérieur 2 peut être transféré au moyen des conduits de transfert de cha- 2 can be transferred by means of the heat transfer ducts.
leur 9 à la platine 8 et, par l'intermédiaire des modules thermoélectri- their 9 to the plate 8 and, through the thermoelectric modules
ques 14 à la platine intermédiaire 12. De là, la chaleur peut être trans- 14 to the intermediate plate 12. From there, the heat can be trans-
férée au milieu intérieur dudit habitat par l'intermédiaire des modules thermoélectriques 13, des conduits 6 et de la surface d'échange 4, et à l'eau 10 de l'enceinte de stockage thermique 3 par l'intermédiaire des conduits de transfert de chaleur 11, la chaleur pouvant être transmise uniquement à l'enceinte de stockage thermique 3 si le niveau thermique désiré du milieu intérieur de l'habitat est atteint. Pendant les périodes internal environment of said habitat through the thermoelectric modules 13, ducts 6 and the exchange surface 4, and the water 10 of the thermal storage enclosure 3 via the transfer conduits heat 11, the heat can be transmitted only to the thermal storage chamber 3 if the desired thermal level of the indoor environment of the habitat is reached. During the periods
sans soleil, le milieu intérieur de l'habitat est chauffé grâce à l'éner- without sun, the interior environment of the habitat is heated thanks to the energy
gie thermique accumulée dans l'enceinte de stockage thermique 3, les mo- thermal energy accumulated in the thermal storage enclosure 3, the
dules thermoélectriques 13 laissant passer la chaleur si le niveau ther- thermoelectric dules 13 letting the heat through if the heat level
mique dans l'enceinte de stockage thermique est suffisant ou jouant le rôle de pompe à chaleur si le niveau thermique dans l'enceinte de stockage in the thermal storage enclosure is sufficient or acting as a heat pump if the thermal level in the storage enclosure
thermique est insuffisant.thermal is insufficient.
La régulation des transferts de chaleur peut être ob- The regulation of heat transfer can be ob-
tenue grâce à un appareil de régulation, de préférence électronique, non maintained by a regulating device, preferably electronic, no
représenté,capabled'agir sur les courants traversant les modules thermo- represented, able to act on the currents passing through the thermo modules.
électriques 13 et 14. En particulier, pendant les périodes ensoleillées, si le niveau thermique du milieu intérieur dudit habitat est atteint, le courant traversant les modules thermoélectriques 13 sera tel qu'il créera In particular, during sunny periods, if the thermal level of the inner environment of said habitat is reached, the current flowing through the thermoelectric modules 13 will be such that it will create
un écart de température entre les faces opposées des modules thermoélec- a temperature difference between the opposite faces of the thermoelectric modules
triques 13 égal à l'écart de température entre la platine 5 et la platine intermédiaire 12 si bien qu'il n'y aura aucun transfert de chaleur entre 13 corresponds to the difference in temperature between the plate 5 and the intermediate plate 12 so that there will be no heat transfer between
ces platines. Pendant les périodes sans soleil, les modules thermoélectri- these turntables. During periods without sunlight, thermoelectric modules
ques 14 seront traversés par un courant tel que l'écart de température 14 will be crossed by a current such as the difference in temperature
entre leurs faces opposées soit en permanence égal à l'écart de tempéra- between their opposite faces is permanently equal to the temperature difference
ture entre la platine 8 et la platine 12 si bien qu'il n'y aura aucun transfert de chaleur entre ces platines. Il est par ailleurs préférable que, pendant les périodes de faible ensoleillement, les modules 14 créent une barrière thermique lorsque l'écart de température entre l'enceinte et le milieu extérieur devient trop important, au désavantage du milieu extérieur, afin de limiter la consommation d'énergie électrique-due au between platinum 8 and platinum 12 so that there will be no heat transfer between these plates. It is also preferable that, during periods of low sunlight, the modules 14 create a thermal barrier when the temperature difference between the enclosure and the external environment becomes too great, to the disadvantage of the external environment, in order to limit consumption. of electrical energy-due to
fonctionnement des modules thermoélectriques 14 en pompe à chaleur. operation of the thermoelectric modules 14 in a heat pump.
Plaçons-nous maintenant dans le cas o le panneau Let's stand now in the case where the panel
est utilisé comme élément de réfrigération du milieu intérieur de l'ha- is used as an element of refrigeration of the internal environment of the
bitat. Cette réfrigération se fait par rapport au chauffage bitat. This refrigeration is relative to the heating
par simple inversion du sens du courant qui traverse les modules thermo- simply by reversing the direction of the current through the thermo modules
électriques. Les modules thermoélectriques sont donc traversés par un courant de manière à effectuer un transfert de chaleur du milieu intérieur electric. The thermoelectric modules are therefore traversed by a current so as to effect heat transfer from the interior environment
de l'habitat vers le milieu extérieur. from habitat to the outside environment.
De manière h minimiser la consommation d'énergie élec- In order to minimize the energy consumption
trique pour une production de froid donnée, les modules thermoélectriques fonctionnent, la nuit, de telle sorte qu'ils refroidissent en même temps le volume à climatiser et le stockage thermique, sous de faibles écarts de température. Pendant la journée, la chaleur prise au milieu intérieur, au lieu de la céder directement au milieu extérieur, est de préférence accumulée dans l'enceinte de stockage thermique 3, chaleur qui sera For a given cooling production, the thermoelectric modules operate at night, so that they cool at the same time the volume to be conditioned and the thermal storage, under small temperature differences. During the day, the heat taken in the inner environment, instead of giving it directly to the outside environment, is preferably accumulated in the thermal storage chamber 3, which heat will be
transférée au milieu extérieur pendant la nuit suivante. transferred to the outside environment during the following night.
De la même manière que dans le cas du panneau chauf- In the same way as in the case of the heating panel
fant, on peut prévoir un appareil de régulation, de préférence électro- fant, we can provide a regulating device, preferably electro-
nique, qui sera capable de moduler les courants électriques traversant les modules thermoélectriques 13 et 14 de manière à maintenir le niveau de froid désiré tout en minimisant la consommation d'énergie électrique which will be able to modulate the electric currents passing through the thermoelectric modules 13 and 14 so as to maintain the desired level of cold while minimizing the consumption of electrical energy.
grace au stockage, les modules pouvant également jouer le r8le de bar- thanks to storage, the modules can also play the role of bar-
rière thermique entre les platines grâce à un courant électrique conve- between the turntables thanks to a suitable electric current
nable.nable.
La présente invention ne se limite pas à l'exemple ci-dessus décrit et aux modes de fonctionnement mentionnés. En effet, The present invention is not limited to the example described above and the modes of operation mentioned. Indeed,
la solution proposée pour résoudre les problèmes de chauffage, de réfri- the solution proposed to solve the problems of heating, cooling
gérantion ou de climatisation présente l'avantage d'être très facilement modulable en puissance, en forme et en dimension, de manière à s'adapter aux conditions climatiques du site o se trouve l'installation, ces conditions climatiques pouvant être extrêmement variables. Dans bien des cas, la solution proposée permettra de supprimer tout autre élément gerration or air conditioning has the advantage of being easily scalable in power, shape and size, so as to adapt to the climatic conditions of the site where the installation is located, these climatic conditions can be extremely variable. In many cases, the proposed solution will remove any other element
de chauffage ou de réfrigération.heating or refrigeration.
On notera en outre que la réalisation de l'enceinte de stockage ne peut être limitée à un ou plusieurs réservoirs contenant de leau. On peut en effet prévoir un autre dispositif ou une enciente de Note further that the realization of the storage enclosure can not be limited to one or more tanks containing water. We can indeed provide another device or a client of
stockage faite d'une masse solide telle que de la brique ou autre matériau. storage made of a solid mass such as brick or other material.
Claims (11)
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