FR2477683A1

FR2477683A1 - Modular heating block for central heating and domestic hot water - uses electric heating elements for maintaining water temp. or subsidiary heating system

Info

Publication number: FR2477683A1
Application number: FR8005269A
Authority: FR
Inventors: Jacques Loquineau
Original assignee: GIANOLA PRODUCTIONS
Current assignee: GIANOLA PRODUCTIONS
Priority date: 1980-03-05
Filing date: 1980-03-05
Publication date: 1981-09-11
Also published as: FR2477683B1

Abstract

The modular heating block provides hot water and includes a casing (1) forming a reservoir with at least one heating element (3). Connection (5) are provided on one side of the heating element leading to a hot water take-off line and a connection (6) on the other side which is either coupled to the central heating circuit or to the domestic hot water circuit or to a combination of the two. The heating element (3) is pref. positioned horizontally within a sleeve (2) between two halves of the casing (1). The heating element (3) is screwed into place. The heating block can be used in conjunction with a central heating boiler or a heat stove, e.g. for a solar heating system and is used to provide hot water if the boiler is not in use or if the temp. of the water from the heat store is insufficient. Alternatively, the system allows a small part of the total water reservoir to be heated for night-time use. The system is designed to provide an adaptable economical central heating and/or domestic hot water system.

Description

ELEMENT CHAUFFANT POUR GENE RATE UR DE FLUIDE CHAUD
L'invention concerne un nouvel élément chauffant modulaire pour générateur de fluide chaud.HEATING ELEMENT FOR GENE RATE UR OF HOT FLUID
The invention relates to a novel modular heating element for a hot fluid generator.

Comme on le sait, dans le chauffage central ou dans la production d'eau chaude sanitaire, on cherche de plus en plus à diversifier les sources d'énergie. On a par exemple propose d'utiliser des générateurs mixtes conçus pour fonctionner avec plusieurs combustibles possibles (mazout au gazmazout ou combustible solide - gaz ou combustible solide combinaison des trois), le passage d'un combustible à l'autre étant instantané. Cette solution, qui se développe de plus en plus, présente encore l'inconvénient de nécessiter un investissement et un coût d'exploitation assez élevé. As we know, in central heating or hot water production, we are looking more and more to diversify energy sources. For example, it has been proposed to use mixed generators designed to operate with several possible fuels (gas oil or solid fuel - gas or solid fuel combination of the three), the passage from one fuel to another being instantaneous. This solution, which is developing more and more, still has the disadvantage of requiring an investment and a relatively high operating cost.

Pour augmenter encore la souplesse d'utilisation des génerateurs et améliorer leur rendement d'exploitation, on a suggéré de connecter ces générateurs à une énergie supplémentaire : l'électricité. Cette dernière présente en effet l'avantage d'être économique en utilisation en heures creuses, silencieuse pour l'utilisation de nuit, non polluante et pratique pour la production d'eau chaude sanitaire en été. To further increase the flexibility of use of generators and improve their operating efficiency, it was suggested to connect these generators to additional energy: electricity. The latter has the advantage of being economical in use in off-peak hours, silent for night use, non-polluting and practical for the production of domestic hot water in summer.

Pour ce faire, on a proposé de placer des bougies fixes chauffées à l'électricité dans la partie basse de la chaudière, notamment mixte. Cette solution, bien qu'exploitee, présente encore I'inconvénient de chauffer la totalité du fluide caloporteur (eau), ce qui entralne une grande déperdition calorifique et une grande énergie thermique.To do this, it has been proposed to place fixed candles electrically heated in the lower part of the boiler, including mixed. This solution, although exploited, still has the disadvantage of heating all the coolant (water), which entails a great heat loss and a great thermal energy.

L'invention pallie ces inconvénients. Elle concerne un élément perfectionné modulaire, dont l'originalité est d'être facilement adaptable aux générateurs traditionnels et qui permet économiquement
- soit de chauffer seulement la nuit, du moins en partie,
- soit de simplement produire l'eau chaude sanitaire en
été,
- soit d'apporter un complément de chauffage, et qui soit polyvalent quant à son adaptabilité aux différentes sortes de générateurs de fluide caloporteur.The invention overcomes these disadvantages. It concerns an improved modular element, whose originality is to be easily adaptable to traditional generators and which economically allows
- to heat only at night, at least in part,
- to simply produce domestic hot water
summer,
- Or to provide additional heating, and is versatile in its adaptability to different kinds of coolant generators.

Cet élément modulaire pour générateur de fluide chaud dans lequel ledit générateur comporte une réserve de fluide caloporteur chaud en circulation, se caractérise en ce qu'il se compose
- d'une enceinte formant réservoir dans lequel circule ledit fluide caloporteur,
- au moins un élément chauffant disposé dans ladite enceinte destiné à chauffer le fluide caloporteur,
- au moins un premier raccord destiné à relier ladite enceinte à la sortie de la réserve du générateur de fluide caloporteur,
- au moins un second raccord destiné à relier ladite enceinte soit au circuit de chauffage, soit au circuit de production d'eau chaude sanitaire, soit aux deux combinés, disposé sur une face de l'enceinte distincte de celle comportant le premier raccord.This modular element for a hot fluid generator in which said generator comprises a reserve of hot circulating heat transfer fluid, is characterized in that it consists of
a chamber forming a reservoir in which said heat transfer fluid circulates,
at least one heating element disposed in said enclosure for heating the coolant,
at least one first connection intended to connect said chamber to the outlet of the heat transfer fluid generator reserve,
at least one second connection intended to connect said enclosure to the heating circuit, or to the domestic hot water production circuit, or to both handsets, disposed on a face of the enclosure distinct from that comprising the first connector.

Si le plus généralement, le fluide caloporteur est de l'eau, ce peut être également de l'air. If, more generally, the coolant is water, it can also be air.

En pratique
- l'enceinte est en tôle métallique isolée thermiquement, avec ou sans carrosserie indépendante ;
- l'élément chauffant est amovible ou fixe ; dans le premier cas (élément amovible), l'enceinte est traversée de part en part par des gaines métalliques où lton place alors l'élément chauffant, qui peut ainsi être facilement remplacé sans avoir à vidanger l'installation, de sorte qu'en outre, la puissance de chauffage est ainsi facilement adaptable en fonction des besoins ; dans le second cas (élément fixe), ce peut être un thermoplongeur vissé sur enceinte ; le plus généralement, on a une rangée de plusieurs éléments chauffants, voire plusieurs rangées superposées ; l'alimentation électrique peut être bi ou multi- tensions ; de même, chaque élément chauffant comporte ses propres organes classiques de régulation ; de même, ces différents éléments chauffants peuvent être associés de manière connue à des moyens de programmation permettant de les faire agir en fonction des besoins ou des coûts d'énergie;
- les raccords peuvent être de formes très variées à bride, à joint, conique, union, fileté, soudé, ètc. ; placés de chaque côté de l'enceinte, ils peuvent être uniques ou multiples selon la nature des générateurs auxquels ils doivent se raccorder. In practice
the enclosure is made of thermally insulated sheet metal, with or without an independent body;
the heating element is removable or fixed; in the first case (removable element), the enclosure is traversed right through by metal sheaths where it then places the heating element, which can be easily replaced without having to drain the installation, so that in addition, the heating power is easily adaptable to the needs; in the second case (fixed element), it may be an immersion heater screwed on a speaker; most generally, there is a row of several heating elements, even several rows superimposed; the power supply can be bi or multi-voltage; likewise, each heating element has its own conventional regulating members; likewise, these various heating elements can be associated in known manner with programming means making it possible to act according to the needs or the energy costs;
- The connections can be of various shapes flange, joint, conical, union, threaded, welded, etc. ; placed on each side of the enclosure, they can be single or multiple depending on the nature of the generators to which they must connect.

Ltélément modulaire caracteristique de -l'invention est adaptable aux différents types connus d'appareils de production de fluide caloporteur chaud
- soit par chaudière,
- soit par accumulation.The modular element characteristic of the invention is adaptable to the various known types of hot fluid production apparatus
- either by boiler,
- by accumulation.

I1 se place avantageusement entre la sortie supérieure du générateur de fluide chaud (départ du circuit de chauffa- ge) et,selon le cas, soit l'entrée du ballon d'eau chaude sanitaire, soit l'entrée du circuit de chauffage central, soit les deux combinés. It is advantageously placed between the upper outlet of the hot fluid generator (starting from the heating circuit) and, as the case may be, either the inlet of the domestic hot water tank or the inlet of the central heating circuit. either the two combined.

La manière dont l'invention peut etre réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent donnés à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. The manner in which the invention can be realized and the advantages which result therefrom will emerge more clearly from the following exemplary embodiments given by way of non-limiting indication in support of the appended figures.

Les figures 1 à 4 représentent schématiquement un élé- ment modulaire électrique optionnel polyvalent chauffant selon l'invention respectivement
- en coupe (figure 1)
- en vue de l'extérieur (figure 2)
- en vue selon l'axe A-B (figure 3)
- en vue de dessus (figure 4) à échelle réduite en largeur.FIGS. 1 to 4 schematically represent an optional modular electric heating element according to the invention respectively
- in section (figure 1)
- in view of the outside (figure 2)
in view along the axis AB (FIG. 3)
- In top view (Figure 4) scale reduced in width.

Les figures 5 à 9 montrent sQhématiquement la manière dont cet élément peut être adapté à différents générateurs de fluide de chauffage. Figures 5 to 9 show schematically how this element can be adapted to different generators of heating fluid.

Les figures 10 à 14 représentent schématiquement d'autres formes de réalisation de cet élément modulaire. Figures 10 to 14 schematically show other embodiments of this modular element.

En se référant aux figures 1 à 4, cet élément se compose essentiellement
- d'une enceinte 1 formant réservoir en tôle métallique isolé thermiquement,
- d'une pluralité de gaines 2, soudées à l'enceinte 1 et la traversant horizontalement de part en part,
- d'éléments chauffants 3 (bougies, etc.> placés dans lesdites gaines 2 ayant chacun une tête 4 de raccordement électrique (par exemple chaque bougie peut avoir une puissance de 3000 watts),
- une bride -femelle 5 placée au bas de l'enceinte 1 destinée à raccorder celle-ci sur la sort-ie de la réserve du générateur de fluide caloporteur (par exemple départ du circuit de chauffage d'une chaudière),
- d'une bride mala 6 avec ses filetages de raccord 7 placée sur le dessus de l'enceinte 1 et destinée à la raccorder soit au circuit de production d'eau chaude sanitaire, soit au circuit de chauffage, soit à la combinaison des deux.Referring to FIGS. 1 to 4, this element essentially consists of
an enclosure 1 forming a tank of thermally insulated sheet metal,
a plurality of sheaths 2, welded to the enclosure 1 and crossing it horizontally from one side to the other,
heating elements 3 (candles, etc.) placed in said ducts 2, each having a head 4 for electrical connection (for example each candle may have a power of 3000 watts),
- A female flange 5 placed at the bottom of the chamber 1 for connecting it to the lot-ie of the reserve of the coolant generator (eg start of the heating circuit of a boiler),
a mala flange 6 with its connecting threads 7 placed on the top of the enclosure 1 and intended to connect it to the domestic hot water production circuit or to the heating circuit, or to the combination of the two .

Comme dit, ces raccords ou brides 5 et 6 peuvent être soit simples comme représentés, soit multiples. Ils peuvent même être d'un autre type (raccords union, raccords à joint, etc.) selon la nature et la structure des éléments auxquels on désire raccorder cette enceinte modulaire 1. As said, these connections or flanges 5 and 6 can be either simple as shown or multiple. They may even be of another type (union fittings, gasket fittings, etc.) depending on the nature and structure of the elements to which this modular enclosure 1 is to be connected.

Les figures 5 à 9 montrent différentes mises en place de cet élément modulaire de chauffage caractéristique de l'invention, qui est désigné par la référence générale 10. Figures 5 to 9 show different implementations of this modular heating element characteristic of the invention, which is designated by the general reference 10.

La figure 5 montre cet élément raccordé à une chaudière à un seul type de combustible, par exemple à mazout 11 juste entre le haut de la voûte 12 du circuit d'eau réchauffée (depart du circuit de chauffage) et l'entrée de ce circuit de chauffage 13 ; la référence 20 désigne le retour de chauffage. FIG. 5 shows this element connected to a boiler with only one type of fuel, for example fuel oil 11 just between the top of the vault 12 of the heated water circuit (departure from the heating circuit) and the inlet of this circuit heating 13; 20 is the heating return.

Dans la figure 6, on a substitué a la chaudière 11 de: la figure 5 une chaudière 14 mixte à plusieurs combustibles. In FIG. 6, the boiler 11 of FIG. 5 is substituted for a multi-fuel mixed boiler 14.

Ces deux formes de réalisation sont particulièrement adaptées pour un chauffage supplémentaire d'appoint en période particulièrement plus froide, notamment pendant les heures de nuit ou à un chauffage de remplacement de nuit. These two embodiments are particularly suitable for supplemental supplementary heating in particularly colder periods, especially during night hours or night replacement heating.

Dans la figure 7, la chaudière 11 de la figure 5 a été remplacée par un accumulateur 15. On le sait, un accumulateur est un organe qui stocke par accumulation uneeau chauffée, par exemple au moyen d'une pompe solaire, d'une pompe à chaleur ou même d'une chaudière traditionnelle. Cet accumulateur peut être lui-meme une chaudière à accumulation. In FIG. 7, the boiler 11 of FIG. 5 has been replaced by an accumulator 15. As is known, an accumulator is a device that stores by accumulation a heated water, for example by means of a solar pump, a pump heat or even a traditional boiler. This accumulator can itself be a storage boiler.

L'élément additionnel modulaire polyvalent 10 permet dans ce cas, soit d'apporter le complément de chaleur nécessaire pour amener l'eau à la bonne température, soit même de se substituer à l'accumulateur si celui-ci ne fonctionne pas.The versatile modular additional element 10 allows in this case either to provide the additional heat necessary to bring the water to the correct temperature, or even to replace the battery if it does not work.

La figure 8 montre cet élément 10 disposé entre l'accumulateur 15 et un réservoir d'eau chaude sanitaire 16 ; les références 17 et 18 symbolisent respectivement le départ expansion et la sortie d'eau chaude sanitaire. Figure 8 shows this element 10 disposed between the accumulator 15 and a hot water tank 16; references 17 and 18 respectively symbolize expansion and exit of domestic hot water.

Sur la figure 9, on a substitué à l'accumulateur 15 une chaudière 11 à un seul type de combustible, mais qui peut être également une chaudière mixte à plusieurs combustibles. In FIG. 9, the accumulator 15 has been substituted for a boiler 11 with only one type of fuel, but which may also be a multi-fuel mixed boiler.

Les deux montages illustrés aux figures 8 et 9 sont particulièrement intéressants pour la production d'eau chaude en été, notamment pendant les heures creuses. The two assemblies illustrated in Figures 8 and 9 are particularly interesting for the production of hot water in summer, especially during off-peak hours.

Si le plus généralement, les deux raccords 5 et 6 simples ou multiples sont situés sur deux faces opposées de l'enceinte (voir notamment figures 1 à 10 et 12,13), ils peuvent également être situés sur des faces distinctes, mais non opposees. Par exemple, le second raccord 6 peut être situé sur une face latérale (figure 11) ou sur une face arrière (figure -14). Ces différentes dispositions facilitent en outre la circulation du fluide caloporteur. If more generally, the two connections 5 and 6 single or multiple are located on two opposite sides of the enclosure (see in particular Figures 1 to 10 and 12,13), they can also be located on separate faces, but not opposed . For example, the second connector 6 may be located on a lateral face (FIG. 11) or on a rear face (FIG. -14). These different arrangements also facilitate the circulation of the coolant.

La mise en place de l'élément modulaire 10 s'effectue facilement, même sur du matériel existant tel que des chaudières, des accumulateurs, un ballon, etc.. L'augmentation de la hauteur de la chaudière ne pose pas de problèmes particuliers, puisque la carrosserie extérieure de celle-ci est un assemblage léger de tôles. De même, cet élément modulaire peut être livré avec la chaudière ou l'accumulateur d'origine. The introduction of the modular element 10 is easily performed, even on existing equipment such as boilers, accumulators, a balloon, etc. The increase in the height of the boiler does not pose any particular problems, since the external bodywork of this one is a light assembly of sheets. In the same way, this modular element can be delivered with the boiler or the accumulator of origin.

En outre, ce dispositif présente de nombreux avantages. In addition, this device has many advantages.

On peut citer
- la possibilité de chauffer économiquement, soit en permanence de jour comme de nuit, soit en appoint à un chauffage traditionnel, soit par accumulation de nuit ; donc une grande versatilité pour un investissement léger et un coût de fonctionnement réduit
- la grande polyvalence, car ce dispositif est facilement adaptable aux générateurs traditionnels,
- un choix judicieux à tout instant du type d'énergie à utiliser, afin d'obtenir un coût d'exploitation minimum pour un rendement maximum,
- l'adaptation de la puissance, donc de la consomma tion d'énergie, en fonction du.volume chauffer du program- me de chauffe et des différentes fonctions à assurer,
- aucune perturbation dans la circulation du fluide caloporteur chaud, soit éntre la chaudière et le circuit de chauffage, soit entre la chaudière et-l'eau chaude sanitaire,
- enfin, équipement optionnel susceptible d'être installé soit initialement, soit dans le temps à la demande de l'utilisateur. We can cite
- the possibility of heating economically, either permanently during the day or at night, or in addition to a traditional heating, or by night accumulation; therefore a great versatility for a light investment and a reduced running cost
- the great versatility, because this device is easily adaptable to traditional generators,
- a judicious choice at any time of the type of energy to be used, in order to obtain a minimum operating cost for a maximum yield,
the adaptation of the power, therefore of the energy consumption, as a function of the heating volume of the heating program and of the various functions to be ensured,
no disturbance in the circulation of the hot heat transfer fluid, either between the boiler and the heating circuit, or between the boiler and the domestic hot water,
- Finally, optional equipment may be installed either initially or in time at the request of the user.

Claims

REVENDICATION5

1 / modular heating element for a hot fluid generator, said generator comprising a hot circulating heat transfer fluid reserve, characterized in that it consists of:

an enclosure 1 forming a reservoir in which said heat transfer fluid can circulate,

at least one heating element 3 disposed in said enclosure 1 intended to heat the coolant,

at least one connection 5 intended to connect said enclosure 1 to the outlet of the reserve of the coolant generator,

at least one second connection 6 intended to connect said enclosure 1, either to the heating circuit or to the domestic hot water production circuit, or to the combination of the two, arranged on a face of the separate enclosure 1 of the one having the first connection 5.

2 / Modular element according to claim 1 characterized in that the heating element 3 is placed horizontally in a sheath 2 passing right through the enclosure 1.

3 / modular element according to claim 1, characterized in that the heating element is an immersion heater screwed on the enclosure 1.

4 / modular element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fittings are flanges or unions.

5 / modular element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second connector 6 is disposed on the face of the chamber 1 opposite to that comprising the first connector 5.

6 / modular heating element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heating elements are associated with programming means to let them act according to the needs or energy costs.

7 / modular element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the heating elements 3 are heated with electricity.

8 / modular element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hot coolant generator is a boilers.

9 / modular element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hot coolant generator is a heat accumulator.

10 / Modular element according to one of claims 8 and 9, characterized in that it is placed between the generator of hot heat transfer fluid and a hot water tank.