FR2507749A1 - Procede de chauffage central electrique a circulation d'eau chaude et moyens de mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

PROCEDE DE CHAUFFAGE CENTRAL CONSISTANT A STOCKER DE L'ENERGIE DURANT LES HEURES CREUSES (HEURES DE NUIT) SOUS FORME D'EAU CHAUDE CONTENUE DANS UN RESERVOIR ET A UTILISER LES CALORIES AINSI EMMAGASINEES POUR ASSURER LE CHAUFFAGE DURANT LES PERIODES DITES DE POINTE, L'ENERGIE NECESSAIRE AU CHAUFFAGE DURANT LES AUTRES PERIODES (PERIODES CREUSES) ETANT PRELEVEE DIRECTEMENT SUR LE RESEAU DE DISTRIBUTION. MOYENS DE MISE EN OEUVRE D'UN PROCEDE DE CHAUFFAGE CENTRAL CONSISTANT A UTILISER DEUX RESERVOIRS 1 ET 2 ET DEUX CIRCUITS INDEPENDANTS RELIES EN DERIVATION SUR LE CIRCUIT DE CHAUFFAGE ET COMPORTANT CHACUN SA POMPE DE CIRCULATION, LES DEUX POMPES 6 ET 7 FONCTIONNANT EN ALTERNANCE SELON UN PROGRAMME CONTROLE PAR UNE MINUTERIE, LE PRELEVEMENT D'EAU CHAUDE DANS L'UN OU L'AUTRE RESERVOIR S'EFFECTUANT PAR L'ENTREMISE D'UNE VANNE MELANGEUSE THERMOSTATIQUE 9.

Description

na présente Invention est relative à iz procédé de chauffage central électrique à circulation d'eau chaude.

D'une façon générale, le chauffage électrique pose un problème qui relève du mode de production de cette énergie qu'on ne peut pas stocker. En effet, l'organis- me chargé de la distribution du courant électrique éprouve de grande difficultés pour faire face à la demande le matin, le midi et le soir, ces périodes ccrrespondant aux heures où les usagers utIlisent au maximum les appareils de chauffage et autres. Par contre, la nuit la consommation est quasiment nulle et elle est faible aux autres périodes alors que la production est sensiblement constante.

En France, un tarif réduit dit de nuit" a été créé pour inciter les usagers à consommer de l'énergie électrique et, à cette fin, les industriels ont mis sur le marché des appareils dits à accumulation qui sont basés sur le principe du chauffage par résistances électriques d'une certaine masse de briques réfractaires,la chaleur emmagasinée pendant la nuit étant restituée pendant le jour.

Ges appareils de chauffage se prêtent mal à une régulation automatique et s'ils permettent de consommer de l'énergie la nuit, ils n'apportent aucune solution au problème de la distribution puisqu'avec de tels appareils la consommation durant les heures creuses de jour est nulle.

De plus, au point de vue du chauffage, il est pratiquement nécessaire d'installer un appareil par pièce.

L'usager doit donc posséder une puissance installée importante ce qui n'est pas avantageux compte tenu du système de tarification de l'électricité en France.

La présente invention, qui remédie à ces inconvénients, consiste dans un système de chauffage central à circulation d'eau chaude à chauffer de l'eau dans un réservoir pendant les heures où la consommation journalière est la plus basse,a utiliser les calories accumulées aux heures où la consommation journalière est la plus élevée et à chauffer l'eau directement par le courant électrique durant les autres heures.

Selon l'invention, la mise en oeuvre de ce procédé est assurée par deux réservoirs d'eau indépendants, comportant chacun une pompe de circulation,et branchés en dérivation sur le circuit général de chauffage par l'entremise d'une vanne thermostatique, l'un des réservoirs étant celui de stockage tandis que le second, plus petit, est destiné à assurer le chauffage rapide de l'eau primaire, c'est-à-dire celle contenue dans les dits réservoirs.

L'invention sera mieux comprise par la description qui va suivre faite en se référant au dessin schématique annexé à titre d'exemple indicatif seulement sur lequel:
La figure 1 est une vue d'une installation de chauffage conforme à l'invention, les circuits électriques ne figurant pas sur ce schéma;
La figure 2 est une vue analogue à la figure 1 montrant une variante de réalisation.

En se reportant à la figure 1, on voit que
1 et 2 sont des réservoirs d'eau chauffée par des résistances électriques non représentées, 3 et 4 sont des clapets anti-retour, 5 est un vase d'expansion, 6 et 7 sont des pompes de circulation, 8 schématise l'ensemble des radiateurs de l'installation et 9 est une vanne mélangeuse thermostatique.

Selon l'invention, durant une partie des heures très creuses, la nuit, on chauffe l'eau contenue dans le réservoir 1. La seconde partie des heures de nuit est utilisée pour maintenir le local à la température désirée (celle de jour moins 20C par exemple) et, à cet effet, on utilise le réservoir 2 qui, étant petit,produit très rapidement de l'eau chaude primaire. La température de l'eau primaire est bien supérieure à celle secondaire ctest-à-dire celle traversant les radiateurs.

Ainsi, si la vanne 9 délivre aux radiateurs 8 une eau secondaire à 400C et si on admet une baisse de tempéra ture de 10G au retour du circuit secondaire, la température de l'eau dans les réservoirs 1 et 2 devra être de 800C environ.

Si la température du local a baissé, la vanne 9 l'enregistre et prélève une certaine quantité d'eau dans le réservoir 2 et la mélange à l'eau de circulation; simultanément, une quantité égale d'eau à basse température pénètre dans le réservoir 2 par sa partie inférieure,le reste étant recyclé à travers la pompe 7 et la vanne 9 qui est placée sous la dépendance d'un thermostat d'ambiance (non représenté).

Chacune des pompes 6 et 7, dont la mise en route conditionne le prélèvement de l'eau dans l'un ou l'autre réservoir, est placée sous la dépendance d'une minuterie (non représentée) cette dernière activant la pompe 6 durant les périodes dites de pointe et la pompe 7 durant les autres périodes.Pendant une période de pointe, la minuterie actionne la pompe 6 et le chauffage est assuré par les calories accumulées dans le réservoir 1.Durant cette période la consommation de courant électrique est donc nulle. A la fin de la période de pointe la pompe 6 est mise hors circuit et on actionne celle 7. On consomme alors de l'énergie ce qui est sans importance pour le réseau puisqu'il s'agit d'une période dite creuse.

La mise en route de la résistance électrique de chauffage du réservoir 1 est commandée de la façon usuelle par une impulsion délivrée par le réseau d'alimentation en énergie électrique. Un dispositif simple (non représenté) permet de mettre l'alimentation de la pompe 6 hors circuit durant le chauffage de l'eau contenue dans le réservoir 1. Durant cette période, la circulation de l'eau est assurée par la pompe 7. Pratiquement, et compte tenu qu'on admet une baisse de température de 20C la nuit, le circuit à chauffage direct, celui du réservoir 2, n'est pas utilisé durant le temps de chauffage du réservoir 1.

Naturellement,l'énergie disponible durant les heures de pointe est limitée par la capacité du réservoir 1.

Selon l'invention et afin de doubler l'énergie dis ponible durant les-heures de pointe, on utilise un réservoir 10 identique à celui 1 et monté en série avec ce dernier comme montré sur la figure 2.

La résistance de chauffage du réservoir 0 n'est mise sous tension que lorsque la résistance de chauffage de celui 1 est mise hors circuit à la fin du stockage; l'obtention d'un tel résultat est à la portée de l'homme de l'art.

D'une façon générale, l'emploi de deux réservoirs 1 et 2 permet à l'usager de faire fonctionner son installation avec une puissance installée plus faible qu avec un réservoir unique ce qui est intéressant lorsqu' on sait que la tarification de l'électricité tient compte de la puissance disponible et que les tarifs pratiqués augmentent en fonction de la puissance délivrée par le réseau.

L'emploi de deux réservoirs 1 et 10, au lieu d'un réservoir unique de contenance double, permet aussi de réduire la puissance installée.

Bien entendu, la présente invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit et représenté mais s'étend, au contraire, à toutes variantes.

C'est ainsi, entre autres, qu'un robinet 11 est interposé entre le circuit de retour de l'eau secondaire en provenance du dernier radiateur 8, et les pompes.

De part et d'autre de ce robinet est raccordé le circuit d'un bouilleur 12 chauffé par une source d'énergie annexe, le bois ou le gaz par exemple. Un robinet 13 permet d'isoler le serpentin du bouilleur lorsque le robinet 11 est ouvert.

C'est ainsi encore que le réservoir 10 peut être pourvu d'un réchauffeur, les calories fournies n'étant pas prélevées sur le réseau électrique mais délivrées par une source annexe.Plusieurs solutions peuvent être envisagées et on peut citer notamment le réchauffage par résistances électriques, l'énergie étant délivrée par un alternateur entraîné par une éolienne.

On peut citer aussi comme montré sur la figure 2 l'emploi d'un fluide porteur de calories tel que fie l'eau circulant dans un serpentin 14 en provenance d'un bouilleur 15. Naturellement, ce circuit de réchauffage doit comporter une pompe de circulation 16. Enfin, un réchauffeur peut être prévu sur chacun des réservoirs.

Claims (6)

REVENDIAIOTiS

1-Procédé de chauffage central à circulation d'eau chauffée par l'énergie électrique consistant à stocker de l'énergie durant les heures creuses ( heures de nuit) sous forme d'eau chaude contenue dans un réservoir et à utiliser les calories ainsi emmagasinées pour assurer le chauffage durant les périodes dites de pointe,l'énergie nécessaire au chauffage durant les autres périodes (périodes creuses) étant prélevée directement sur le réseau de distribution.

2-Moyensde mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, consistant à utiliser deux réservoirs (1 et 2) et deux circuits indépendants reliés en dérivation sur le circuit de chauffage et comportant chacun sa pompe de circulation, les deux pompes (6 et 7) fonctionnant en alternance selon un programme contré par une minuterie, le prélèvement d'eau chaude dans l'un ou l'autre réservoir s'effectuant par l'entremise d'une vanne mélangeuse thermostatique (9).

3-Moyens de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, selon lesquels l'un des réservoirs de grande capacité par rapport au second, est utilisé pour le stockage de l'eau chaude tandis que le second est utilisé pour la production directe d'eau chaude, la température de l'eau dans chacun des réservoirs étant bien supérieure à celle de l'eau traversant les radiateurs (8).

4-Moyens de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisés en ce qu'on utilise au moins, deux réservoirs de stockage identiques reliés en série mais n'étant pas susceptibles d'accumuler des calories en même temps.

5-Moyens de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisés en ce qu un robinet d'arrêt (11) est prévu entre les pompes et le retour des radiateurs et en ce qu'en amont et en aval de ce robinet est raccordé un bouilleur (12) chauffé à l'aide d'une source d'énergie annexe, un robinet d'ar rebat(13) permettant d'isoler le serpentin du bouilleur lorsque le robinet (11) est ouvert.

6-Moyens de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés en ce que l'un au moins des réservoirs de stockage est pourvu d'un réchauffeur.