FR2553498A1 - Recuperator of thermal energy from a flue by horizontal dynamic circulation of the fluids to the centre of the fire - Google Patents
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Abstract
Description
La pressente invention concerne un appareil destiné au chauffage des fluides dans les cheminées ouvertes.Il permet de récuperer énergie au coeur du foyer par enrobage dans la braise de la batterie d'échangeur,de canaliser et répartir fonctionnellement le fluide b chauffer sur les surfaces recevant les énergie les plus élévées. The present invention relates to an apparatus intended for heating fluids in open chimneys. It makes it possible to recover energy in the heart of the hearth by embedding in the embers of the exchanger battery, to channel and functionally distribute the fluid b to be heated over the receiving surfaces. the highest energies.
De par leur conception, les récupérateur actuellement connus,ont des surfaces d'échange thermique trés importantes, éloignées de la source ae chaleur où se manifestent les températures les plus élevées. By design, the recuperators currently known have very large heat exchange surfaces, distant from the heat source where the highest temperatures occur.
Ce foyer occupe d'ailleurs une faible surface; il en résulte que le fluide à chauffer s'élève à une haute température lorsquXil passe sous le foyer,et céde cette énergie au contact des parois plus froides qui, de par leurs positions, ne reçoient pas d'énergie ou des énergie plus faibles.Les calories sont alors dissipées dans les conduits de fumée et les maçonneries.This hearth occupies besides a small surface; it follows that the fluid to be heated rises to a high temperature when it passes under the hearth, and gives up this energy in contact with the colder walls which, by their positions, do not receive energy or weaker energy. The calories are then dissipated in the flues and masonry.
D'autres appareils,trés volumineux sont inclus dans les maçonneries,et de ce fait une grande partie de énergie récupérée au foyer ,ou dans les fumées,se perd dans les murs maçonnés. Other very bulky devices are included in the masonry, and therefore a large part of the energy recovered in the home, or in the fumes, is lost in the masonry walls.
La construction de certains échangeurs,de par la circulation du fluide, ne permettent pas un débit important(Coudes nombreux,serpentins de faible diamètre et trop longs d'où pertes de charges importantes).The construction of certain exchangers, due to the circulation of the fluid, does not allow a significant flow (numerous elbows, coils of small diameter and too long where significant pressure losses).
Dans certains cas,la forme de l'échangeur thermique et sa position ne permettent pas l'enrobage complet des surfaces d'échanges avec la source d'énergie
Le dispositif selon l'invention permet de remédier a ces inconvénients.In some cases, the shape of the heat exchanger and its position do not allow the complete coating of the exchange surfaces with the energy source
The device according to the invention overcomes these drawbacks.
De dimensions trés réduites,placé sous le foyer, il occupe la surface destinée à la combustion du bois.Il est réalisé en acier ou en fonte,parfaitement étanche,sans joints,la circulation du fluide à chauffer se fait horizontalement à l'intérieur de l'appareil suivant le même axe que l'entrée et la sortie. Very small in size, placed under the hearth, it occupies the surface intended for the combustion of wood. It is made of steel or cast iron, perfectly sealed, without joints, the circulation of the fluid to be heated is done horizontally inside the device along the same axis as the input and the output.
Le fluide à chauffer pénètre latéralement dans l'appareil ,à sa base, par l'intermédiaire d'une gaine ou tubulure oui est reliée c une pompe ou turbine qui pousse le fluide à chauffer dans l'échangeur.The fluid to be heated penetrates laterally into the device, at its base, by means of a sheath or tubing yes is connected to a pump or turbine which pushes the fluid to be heated in the exchanger.
Le fluide chaud ressort du côté opposé à l'entrée, par un oriffice place au même niveau que l'entrée.The hot fluid comes out on the side opposite the inlet, through an orifice placed at the same level as the inlet.
Le dispositif suivant l'invention est ccrcctérisé par trois éléments monoblocs.The device according to the invention is ccrcctérisé by three monoblock elements.
* Un cadre métallique (référencé A) placé sur l'échangeur, il main -tient un espace entre l'appareil et les maçonneries.Il permet une libre dilatation,l'interposition d'un isalant,aucune liaison avec les murs,il donne une bonne finition de raccordement.* A metal frame (referenced A) placed on the exchanger, it maintains a space between the device and the masonry. It allows a free expansion, the interposition of an insulation, no connection with the walls, it gives a good connection finish.
* L'échangeur monobloc (référencé B),est cgjstitué par un boitier de distribution (1),eut un boitier collecteur (2),par lesquels se font les entrées et les sorties de fluide à chauffer(4).Ils sont reliés entre eux par des tubes ronds horizontaux et paralléies,aistants ies uns des autres de deux à trois centimétres et constituent la batterie d'échangeur(3).Le fluide arrive au distributeur par une ouverture de grand diamétre,paralléle à l'axe des tubes échangeurs.Les formes du distributeur et du collecteur ont été particuliérement étudiées pour:: 1") Répartir le fluide dans les tubulures(3);la plus grande section droite du distributeur diminue progressivement suivant le nombre de tube échangeur restant à deservir. * The monobloc exchanger (referenced B), is cgjstitué by a distribution box (1), had a manifold box (2), through which are made the inputs and outputs of fluid to be heated (4). They are connected between them by horizontal and parallel round tubes, apart from one another by two to three centimeters and constitute the exchanger battery (3). The fluid arrives at the distributor through a large diameter opening, parallel to the axis of the exchanger tubes .The shapes of the distributor and the manifold have been particularly studied for: 1 ") Distribute the fluid in the pipes (3); the largest cross section of the distributor decreases progressively according to the number of exchanger tubes remaining to be served.
2") Maintenir horizontalement l'appareil :des parois verticales (5) forment pieds sous le distributeur et le collecteur, ils permettent une bonne stabilité et mise en place .Les pieds des boitiers collec -teur et distributeur permettent également la mise en place d'un cen -drier et de canaliser l'air frais jusqu'au foyer. 2 ") Maintain the device horizontally: vertical walls (5) form feet under the distributor and the collector, they allow good stability and installation. The feet of the manifold and distributor boxes also allow the installation of 'a ashtray and channel the fresh air to the fireplace.
3 ) Maintenir une grille placée sous la batterie d'échangeur.La bc.- -terie échangeur, réalisée avec des tubes ronds de grands diamétres, relie le boitier distributeur au boitier collecteur. 3) Maintain a grid placed under the heat exchanger coil. The heat exchanger terminal, made with round tubes of large diameters, connects the distributor unit to the collector unit.
Pendant ce trajet,le fluide accumule le maximum d'énergie en léchant les parois internes des tubes qui sont à de trés hautes températures.During this path, the fluid accumulates the maximum energy by licking the internal walls of the tubes which are at very high temperatures.
Les braises qui se consument sur les tubes,glissent,puis tombent sur une grille placée à cet effet. The embers which are consumed on the tubes, slide, then fall on a grid placed for this purpose.
* Cette grille est le 3 éme élément (référencé C) permet par sa forme de conserver les braises du feu sous les tubes de l'échangeur.* This grid is the 3rd element (referenced C) allows by its shape to keep the embers of the fire under the tubes of the exchanger.
Les barreaux de la grille et sa position ont été pa=ticuliérement étudiés pour canaliser la braise.La section droite de cnaque barreau à la forme d'un V renversé dont le sommet est placé dans l'axe du vide ménagé entre chaque tube échangeur.Les fentes d'air de la grille permettent la chute des cendre du combustible.(Largeur 1 cm).The bars of the grid and its position have been specially studied to channel the embers. The straight section of each bar has the shape of an inverted V whose top is placed in the axis of the vacuum formed between each exchanger tube. The air slots in the grate allow the ash from the fuel to fall (width 1 cm).
Cette disposition permet de plaquer les braises contre les tubes échangeurs suivant leur combustion, et aussi de créer un enrobage de braise autour des tubes.La grille est maintenue sous les tubes échan -geurs par des aménagements prévus dans les pieds du distributeur et du collecteur.This arrangement allows the embers to be pressed against the heat exchanger tubes following their combustion, and also to create an ember coating around the tubes. The grid is held under the heat exchanger tubes by means of arrangements provided in the feet of the distributor and of the collector.
La figure 1 est une vue perspective de l'appareil dans une cheminée.Figure 1 is a perspective view of the apparatus in a chimney.
La figure 2 est une vue de dessus de l'appareil sqns le cadre A.Figure 2 is a top view of the apparatus in frame A.
La figure 3 est une vue de face de l'appareil sans le cadre A.Figure 3 is a front view of the device without the frame A.
La figure 4 est une coupe suivant AA,sans le cadre A. Figure 4 is a section along AA, without the frame A.
La figure 5 est une coupe perspective BB sans la grille C
La figure 6 est une coupe suivant AA,de l'appareil placé dans une cheminée,permettant de-suivre le trajet de combustion des braises.Figure 5 is a perspective section BB without the grid C
Figure 6 is a section along AA, of the apparatus placed in a chimney, allowing to follow the combustion path of the embers.
La figure 7 est un schéma d'installation de l'appareil couplé avec des capteurs solaires à air.Figure 7 is an installation diagram of the device coupled with solar air collectors.
LEGENDE : (1) distributeur,(2) collecteur,(3) tubes échangeurs, (4) entrée et sortie des fluides(de l'air dans la présente représentation).CAPTION: (1) distributor, (2) manifold, (3) exchanger tubes, (4) inlet and outlet of fluids (air in this representation).
(5) pieds des boitiers,(6) grille, (7) ventilateur,(8) cendrier,(9) thermostat,(10) gaine de distribution, (iî) volet de fermeture,(l2) accumulateur stockage d'énergie,(13) capteur solaire.(5) housing feet, (6) grate, (7) fan, (8) ashtray, (9) thermostat, (10) distribution duct, (iî) closing flap, (l2) energy storage accumulator, (13) solar collector.
DESCRIPTION D'UNE INSTALLATION :L'invention ci-dessus décrite est actuellement en fonctionnement dans une cheminée à foyer ouvert située au premier étage d'un bureau, comportant :un rez de chausée,un premier étage et un second ,soit trois niveoux.DESCRIPTION OF AN INSTALLATION: The invention described above is currently in operation in an open fireplace located on the first floor of an office, comprising: a ground floor, a first floor and a second, ie three rooms.
Une turbine à air placé au rez de chaussée envoie dans l'échangeur par l'intermédiaire d'une gaine,l'air à chauffer qui est pris dans le local.Cette turbine est commandée électriquement par un circuit composé d'un interrupteur général, un régulateur manuel agissant sur la vitesse de la turbine, permettant de doser le débit d'airez un thermostat placé aurez de chaussée qui coupe l'alimentation éléctrique de la turbine suivant la température programmée.L'air chaud ressort dans une gaine qui distribue le fluide aux différents nivaux.An air turbine placed on the ground floor sends the air to be heated, which is taken from the room, through the duct through the heat exchanger. This turbine is electrically controlled by a circuit composed of a general switch, a manual regulator acting on the speed of the turbine, allowing to regulate the flow of air, a thermostat placed on the ground floor which cuts the electric supply of the turbine according to the programmed temperature. The hot air comes out in a duct which distributes the fluid at different levels.
Ce bureau est entiérement chauffé avec ce dispositif.This office is fully heated with this device.
Températures enregistrées suivant un débit de 295 M3 /h,entre 70"C et 1250C.Temperatures recorded at a flow rate of 295 M3 / h, between 70 "C and 1250C.
AUTRES POSSIBILITES D'INSTALLATIONS.OTHER POSSIBILITIES OF INSTALLATIONS.
RECUPERATEUR COUPLE AVEC DES CAPTEURS SQLAIRES A AIR.TORQUE RECOVERY WITH SQLAR AIR SENSORS.
Les capteurs solaires ne fournissant qu'une partie du bilan thermique retenu pour le chauffage des locaux,les calories manquantes seront fournies par le récupérateur placé dans une cheminée ouverte et stockées dans un accumulateur solide.Dans la présente description les caractéristiques et dispositions prisent pour la programmation, la régulation automatique à partir de comparateurs,sondes,relais,ne seront pas expliquées.Sevl le schéma de fonctionnement de l'instal -lation sera décrit (figure N07).The solar collectors providing only part of the thermal balance retained for space heating, the missing calories will be supplied by the recuperator placed in an open chimney and stored in a solid accumulator. In the present description, the characteristics and provisions taken for the programming, automatic regulation from comparators, probes, relays, will not be explained.Sevl the operating diagram of the installation will be described (figure N07).
L'installation est réalisée à partir de capteurs solaires à air(l3) placés en couverture.L'air chaud est pulsé à partir de la sortie des capteurs par une soufflante (7)dons une gaine en direction du stockage(12).Le fluide céde une partie de son énergie dans l'accumu -lateur ,puis est véhiculé aux différents niveaux par une gaine (10), la distribution se faisant par une grille à ouverture réglable.Le ventilateur des copteurs est mis en marche par un thermostat placé en parie haute des capteurs.Afin de compléter le bilan du solaire, le récupérateur d'énergie est mis en fonctionnement.L'air est pris au rez de chaussée, envoyé dans l'échangeur par une turbine (7),se charge d'énergie,sort dans la gaine d'alimentation du stockage en fermant le volet anti-retour (11),passe dans le stockage, puis est distribué aux différents niveaux.Pendant la mise hors circuit des capteurs,l'air est réchauffé par le stockage .I1 est véhiculé par la turbine du récupérateur. The installation is carried out using solar air collectors (l3) placed on the cover. The hot air is blown out from the collectors' outlet by a blower (7) into a duct in the direction of storage (12). fluid gives up part of its energy in the accumulator, then is conveyed to the different levels by a sheath (10), the distribution being made by a grid with adjustable opening. The fan of the copters is started by a thermostat placed in high part of the collectors. In order to complete the solar balance, the energy recuperator is put into operation. The air is taken from the ground floor, sent into the exchanger by a turbine (7), takes care of energy, leaves the storage supply duct by closing the non-return flap (11), passes into the storage, then is distributed to the different levels. During the deactivation of the sensors, the air is heated by the storage .I1 is transported by the recuperator turbine.
RECHAUFEUR POUR POMPE A CHALEUR AIR/AIR ET AIR/EAU. HEATER FOR AIR / AIR AND AIR / WATER HEAT PUMP.
L'appareil en période de froid, permet en envoyant l'air àchauffer sur la batterie d'évaporation d'une pompe à chaleur AIR/AIR ou AIR/EAU d'augmenter considérablement le rendement de celle-ci. The device in cold weather, by sending the air to be heated on the evaporation battery of an AIR / AIR or AIR / WATER heat pump, considerably increases its efficiency.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8316592A FR2553498A1 (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Recuperator of thermal energy from a flue by horizontal dynamic circulation of the fluids to the centre of the fire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8316592A FR2553498A1 (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Recuperator of thermal energy from a flue by horizontal dynamic circulation of the fluids to the centre of the fire |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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FR2553498A1 true FR2553498A1 (en) | 1985-04-19 |
Family
ID=9293272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8316592A Withdrawn FR2553498A1 (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Recuperator of thermal energy from a flue by horizontal dynamic circulation of the fluids to the centre of the fire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2553498A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1983
- 1983-10-17 FR FR8316592A patent/FR2553498A1/en not_active Withdrawn
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