FR2740544A1

FR2740544A1 - Emetteurs thermiques auto-equilibres

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Publication number: FR2740544A1
Application number: FR9601583A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: FR2740544B1

Abstract

Emetteur-échangeur thermique de type quelconque utilisant l'eau comme fluide caloporteur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif automatique limitant le débit effectif qui le traverse à une valeur proche de son débit nominal, ce limiteur étant essentiellement constitué d'un moyen de mesure du débit effectif (06) (07), d'un ressort d'équilibre (08) donnant la référence, d'un moyen de correction automatique du débit effectif (09) (10) (11), ainsi que des orifices d'entrée et de sortie pour le fluide caloporteur. Le limiteur automatique de débit n'est pas réglable, et travaille donc pour une seule valeur de débit nominal. Il est intégré directement en usine dans le cas des émetteurs neufs, et monté sur site dans le cas des émetteurs existants ou des émetteur spéciaux.

Description

DOMAINE TECHNIQUE
Le présent texte concerne l'équilibrage automatique direct des émetteurs-échangeurs dans les installations thermiques utilisant l'eau comme fluide caloporteur.

ETAT DE LA TECHNIOUE
Un réseau thermo-hydraulique en circuit fermé se compose de circuits et de sous-circuits, alimentant soit des émetteurs de chauffage (radiateurs ou corps de chauffe quelconques), soit des émetteurs de froid dans le cas d'un circuit d'eau glacée (ventilo-convecteurs ou batteries), soit des échangeurs. Pour que ces appareils fonctionnent correctement, ils doivent être irrigués par un débit effectif aussi proche que possible du débit nominal. Chaque branche terminale doit donc présenter une résistance hydraulique appropriée à la pression motrice disponible. Ce résultat pourrait s'obtenir par un calcul rigoureux des sections de canalisations. Mais il conduirait à des diamètres théoriques qui n'existent pas toujours dans la gamme de diamètres normalisés.De plus, les aléas de mise en oeuvre peuvent modifier considérablement les hypothèses de calcul. Il faut donc recourir à des éléments résistants additionnels judicieusement disposés. Pour cela, on utilise couramment des éléments de robinetterie à section de passage ajustable, communément appelés organes de réglage ; ce procédé donne satisfaction si les calculs préalables sont corrects et si le réglage sur site est rigoureux. Mais en pratique, ces calculs et ces réglages sont rarement conduits à leur terme, car ils sont longs, complexes, fastidieux, aléatoires, et donc très coûteux. Depuis quelques années, on a vu apparaître des méthodes d'équilibrage plus élaborées et plus fiables, avec notamment du matériel de mesure électronique, mais qui nécessitent encore de lourdes interventions spécialisées sur site.Différents constructeurs de robinetterie ont commercialisé des régulateurs automatiques permettant d'assurer un débit nominal pré-réglé sur les circuits et sous-circuits principaux. Mais les branches terminales d'alimentation des émetteurs nécessitent encore un réglage manuel particulier.

Dans l'état actuel de la technique, il n'existe donc aucune solution globalement satisfaisante : Les équilibrages, même lorsqu'ils sont faits correctement, subissent une dérive dans le temps ; la moindre modification d'installation - telle qu'un ajout ou retrait de corps de chauffe - dérègle l'ensemble. Pour obtenir en permanence un fonctionnement correct, il faudrait refaire périodiquement l'équilibrage global de toutes les installations, ce qui représente un coût redhibitoire et n'est donc jamais réalisé.

Le dispositif faisant l'objet de la présente demande de brevet apporte un réponse globale à ce problème. Il agit directement sur chaque émetteur-échangeur thermique, en limitant automatiquement le débit effectif qui le traverse à une valeur très proche de la valeur nominale. Chaque appareil est donc auto-équilibré, et il s'adapte en permanence aux variations de pression motrice qui peuvent affecter sa branche d'alimentation.

EXPOSE GENERAL
TERMINOLOGIE
Dans le domaine de la thermo-hydraulique, la terminologie n'est pas toujours très rigoureuse, et certains termes peuvent avoir plusieurs significations. La liste qui suit précise donc la terminologie applicable au présent texte - BRANCHE : Sous-circuit terminal alimentant un seul émetteur.

- COEFFICIENT DE DEBIT KV : Dans un système parcouru par un fluide, ce coefficient caractérise un élément résistant du point de vue du débit et de la résistance hydraulique. Il se définit par la valeur du débit en m3/h qui provoque une résistance de 1 Bar. Exemple : Un orifice ayant un coefficient
KV égal à 1,5 provoque une résistance de 1 Bar lorsqu'il est traversé par un débit de 1,5 m3/h.

- DEBIT EFFECTIF (QE) : Débit réel traversant l'émetteur, en
Litres par heure.

- DEBIT NOMINAL (QN) : Débit en Litres par heure correspondant à la puissance nominale de l'émetteur, compte tenu des régimes de températures considérés.

- DN : Diamètre nominal, selon la gamme normalisée.

- ELEMENT RESISTANT : Tout élément physique parcouru par un fluide, et provoquant une perte de pression sur le fluide qui le traverse. Il peut s'agir d'un simple orifice, d'un appareil quelconque, ou encore de la totalité d'un réseau complexe.

Chaque élément résistant, quel qu'il soit, peut être entièrement caractérisé par un coefficient de débit KV.

- EMETTEUR THERMIQUE : Tout appareil alimenté par un circuit d'eau chaude ou d'eau froide, qui émet ou transfère selon le cas de la chaleur ou du froid. Autres termes synonymes utilisés dans le présent texte : RADIATEUR, CORPS DE CHAUFFE, EMETTEUR,
EMETTEUR-ECHANGEUR, ECHANGEUR, Etc..

- FLUIDE CALOPORTEUR : Liquide (en général de l'eau), utilisé pour transporter de la chaleur dans les installations thermiques.

- HAUTEUR MANOMETRIQUE : Désigne en général la pression motrice utile d'une pompe, ou la pression motrice disponible aux bornes d'un circuit.

- LIMITEUR DE DEBIT : Dispositif monté sur chaque émetteur, afin d'empècher le débit effectif qui le traverse de dépasser le débit nominal correspondant à sa puissance thermique, audelà de la tolérance admissible.

- PAS : Ecart de débit nominal entre deux limiteurs consécutifs dans la gamme de fabrication.

- PRESSION DIFFERENTIELLE : C'est la différence de pression qui règne entre les deux faces d'un organe de robinetterie fermé.

Dans le cas d'un réseau global à débit variable, elle peut atteindre la valeur de la hauteur manométrique de la pompe à débit nul.

- PRESSION MOTRICE : Pression assurant la circulation du fluide caloporteur dans un circuit, un sous-circuit ou un appareil.

Pour la branche terminale alimentant un émetteur donné, c'est la différence entre la pression qui règne au noeud de branchement amont et la pression qui règne au noeud de branchement aval. Cette pression motrice est forte pour les émetteurs proches de la pompe de circulation ; elle décroit au fur et à mesure que les émetteurs s'éloignent de la pompe.

- PUISSANCE NOMINALE : Puissance utile de l'émetteur considéré, donnée par le constructeur. Elle s'exprime en Watts.

- RESISTANCE (R) : Valeur de la perte de pression subie par un fluide qui traverse un élément résistant. Cette résistance est parfois appelée perte de charge . Elle s'exprime en Pascals (Pa) et ses multiples, en mm de colonne d'eau (mmCE) et ses multiples, ou en Bars et ses sous-multiples.

- TOLERANCE : Variations du débit effectif entre une valeur seuil qui est inférieure au débit nominal, et une valeurplafond qui est supérieure au débit nominal. Cette tolérance constitue la plage de travail du limiteur de débit.

- RELATION DE BASE POUR L'EAU : Q = KV x 4 R (Avec Q en m3/h, et R en Bars)
La structure de base du dispositif objet de l'invention est la suivante
Sur la branche d'alimentation en fluide caloporteur de chaque émetteur (01) sont montés en série un organe de mesure de débit (06)(07) et un organe de réglage de débit (09)(10)(11). Un ressort taré (08) fournit la référence de débit nominal. L'organe de réglage est commandé automatiquement par l'organe de mesure. L'ensemble est contenu dans un corpsenveloppe commun (02)(02b) constituant le LIMITEUR DE DEBIT et permettant son montage. La position des limiteurs sur chaque émetteur confère à l'équilibrage de l'installation une autorité hydraulique maximale.

Le CCTG des installations de génie climatique fixe les règles à respecter pour la structure hydraulique des réseaux.

Ce document normatif recommande notamment que l'écart de pression motrice entre les différents émetteurs reste inférieur à 4 mCE. Pour les réseaux qui ne respectent pas ces regles, notamment sur des installations anciennes, un pré-équilibrage ponctuel des sous-circuits critiques peut s'avérer nécessaire il sera réalisé par les méthodes traditionnelles, manuelles ou automatiques. Mais pour les émetteurs, les calculs préalables et les longues opérations d'équilibrage sur site sont supprimés. De plus, le procédé étant auto-adaptatif, des modifications éventuelles de l'installation n'affectent pas le résultat.

Comme son nom l'indique, le dispositif assure une limitation de telle sorte que le débit effectif traversant l'émetteur ne dépasse pas le débit nominal au-delà du plafond de la tolérance. Son asssociation avec les régulateurs de puissance individuels travaillant à débit variable (robinets thermostatiques, vannes motorisées, etc..) ne pose donc aucun problème. En effet, dès que le débit effectif descend en dessous du seuil de la tolérance, le LIMITEUR DE DEBIT est grand ouvert et devient inactif. Il ne peut donc interférer sur le travail du régulateur de puissance, qui peut par conséquent réduire le débit effectif jusqu'à une valeur nulle, et dont l'autorité hydraulique est préservée. Le LIMITEUR DE DEBIT redevient actif lorsque le régulateur de puissance augmente le débit vers la valeur nominale.

En résumé - Le LIMITEUR DE DEBIT est inactif et en ouverture maximale lorsque le débit effectif descend en dessous du seuil de la tolérance - Le LIMITEUR DE DEBIT est actif et en ouverture moyenne lorsque le débit effectif est proche du débit nominal - Le LIMITEUR DE DEBIT est actif et en ouverture minimale lorsque le débit effectif approche du plafond de la tolérance.

Sur les installations existantes, la puissance des émetteurs n'est pas toujours parfaitement conforme aux besoins, qui peuvent avoir évolué dans le temps, notamment par suite de modifications sur le batiment ou son isolation thermique. Dans ce cas, il est possible de compenser en tout ou partie l'inadéquation des émetteurs, par une sur-alimentation si leur puissance est trop faible, ou par une sous-alimentation si elle est excessive. Pour cela, il suffit de les équiper avec un
LIMITEUR ayant un débit différent du débit nominal.

L'appareil est un LIMITEUR DE DEBIT, qui n'a aucune action sur la pression différentielle. Sur toutes les installations à débit variable, il faudra donc prévoir des régulateurs de pression différentielle si les conditions de fonctionnement du réseau l'exigent.

Comme pour toute installation thermique moderne, il faut prévoir un rinçage de l'installation avant sa mise en service, ainsi qu'une filtration efficace. Il convient de noter qu'un dysfonctionnement éventuel sur un LIMITEUR n'affecte pas les autres émetteurs et est facilement détectable. Dans ce cas, il suffit d'isoler l'émetteur défectueux, de déposer le LIMITEUR
DE DEBIT, et de le nettoyer ou le remplacer.

Dans certains cas extrêmes, notamment avec des installations anciennes très étendues présentant une pression motrice excessive sur certaines branches, on peut associer 2 limiteurs en série sur un même émetteur. On double alors la capacité d'absorption de la pression motrice. Pour des émetteurs spéciaux de grande puissance, il est possible d'associer plusieurs limiteurs en parallèle, lorsque le débit nominal excède la capacité unitaire d'un seul limiteur.

Les régimes de température les plus courants sont de 90"C-700C en chauffage à eau chaude (chute 200C), et 70C-120C en climatisation à eau dite glacée. En chauffage, on rencontre aussi parfois des régimes dits basse température à 55"C-45"C, avec chute de 100C. Dans tous les cas, et pour chaque valeur de température intérieure, les émetteurs thermiques auto équilibrés sont caractérisés par leur régime d'alimentation, par leur puissance nominale, et par leur DEBIT NOMINAL.

A titre d'exemple non limitatif, la fabrication de l'appareil peut s'envisager comme suit : 2 types ; 4 tailles (DN) ; N modèles.

Le ler type, conforme par exemple aux FIG. 1 et 2, correspond à un LIMITEUR DE DEBIT (02)(02b) intégré dans le corps de l'émetteur (01). Le montage se fait en usine pour tous les émetteurs neufs, et sur site pour tous les émetteurs existants ayant des orifices au DN 33/42. Les dimensions approximatives du corps (02) sont de 35 mm de diamètre et 40 mm de longueur. A l'heure actuelle, seuls les radiateurs à éléments assemblés par nipples au DN 33/42 conviennent aux limiteurs de débit intégrés. Pour le montage de limiteurs intégrés sur les autres émetteurs lors de leur fabrication, une adaptation sera nécessaire afin de doter ces émetteurs d'un orifice taraudé au DN 33/42 ou d'une boite de raccordement spéciale.

Le 2è type, conforme par exemple aux FIG. 3 et 4, correspond à un LIMITEUR DE DEBIT (02) monté à l'extérieur de l'émetteur (01) sur les tubes d'alimentation ; cela concerne d'une part les émetteurs existants ayant des orifices en DN 15 ou DN 20, d'autre part les émetteurs spéciaux de chaleur ou de froid équipés d'une vanne 3 voies montée en décharge, tels que les ventilo-convecteurs, les batteries ou les échangeurs. Les dimensions approximatives du corps (02) sont de 80 mm de diamètre et 50 mm de longueur.

Les 4 tailles correspondent aux quatre premiers diamètres normalisés, à savoir DN 12, DN 15, DN 20, DN 25.

Enfin, chaque modèle DE LIMITEUR est caractérisé par son débit nominal en Litres par heure.

Il serait parfaitement inutile et excessivement coûteux d'avoir un LIMITEUR DE DEBIT pour chaque valeur de puissance des émetteurs. En effet, cette puissance n'est jamais linéaire et présente toujours des paliers correspondant au moins à la puissance d'un élément. De plus, l'émission n'est pas sensiblement affectée lorsque le débit effectif varie dans une plage que l'on peut estimer à plus ou moins 10% par rapport au débit nominal. Enfin, la généralisation des régulations terminales compense également ces faibles écarts.A titre d'exemple, on pourrait donc envisager la gamme de fabrication ci-après - DN 12 : Débits allant de 5 à 100 L/h, avec un PAS de 5 L/H, soit 20 modèles - DN 15 : Débits allant de 100 à 300 L/h, avec un PAS de 10 1/H, soit 20 modèles - DN 20 : Débits allant de 300 à 600 L/h, avec un PAS de 15 L/h, soit 20 modèles - DN 25 : Débits allant de 600 à 1 000 L/h, avec un PAS de 20 L/h, soit 20 modèles.

Ainsi, avec une gamme de 80 modèles, on couvre des puissances calorifiques unitaires allant de 120 à 23 260 Watts, et des puissances frigorifiques unitaires allant jusqu'à 5 815
Watts. Au-delà, on se trouve dans le domaine des émetteurs spéciaux de grande puissance qui peuvent être traités par l'association de plusieurs limiteurs en série ou en parallèle, ou encore par les moyens classiques d'équilibrage existants. On pourrait naturellement envisager une gamme plus large ou un PAS plus fin. Mais en pratique, cela ne présente pas un grand intérêt. Il convient d'observer que pour chaque type et chaque taille, la gamme de débits est définie uniquement par quelques organes interchangeables, notamment le ressort taré ; tous les autres composants sont des éléments standard.

Les FIGURES 1 et 2 représentent respectivement la coupe longitudinale et la demie vue de gauche d'un limiteur de débit destiné à être intégré dans le corps des émetteurs. Les FIGURES 3 et 4 représentent respectivement la coupe longitudinale et la demie vue de gauche d'un limiteur de débit destiné à être monté à l'extérieur des émetteurs. Dans les FIG. 1 et 3, les élements constitutifs sont des pièces de révolution centrées sur l'axe longitudinal. La FIGURE 5 représente un radiateur avec limiteur intégré. La FIGURE 6 représente un radiateur avec limiteur monté à l'extérieur. La FIGURE 7 représente un émetteur équipé d'une vanne de régulation à 3 voies, le limiteur étant monté en amont de l'ensemble.

Ces dessins sont des schémas de principe non limitatifs uniquement destinés à illustrer la structure, le fonctionnement et le montage du dispositif objet de l'invention. Ils sont donc volontairement simplifiés et ne constituent en aucun cas des plans de fabrication. De même, les échelles figurées sont approximatives.

De multiples variantes sont possibles pour les modes de fabrication, notamment - La liaison entre l'organe de mesure (06)(07) et l'organe de réglage (09) peut être indirecte, et réalisée par des moyens quelconques, par exemple un ou plusieurs leviers articulés.

- Le clapet mobile (10) et le siège fixe (11) peuvent être remplacés par tout système générant un orifice variable (09).

- Les orifices d'entrée (03) et de sortie (12) peuvent ne pas être alignés ; ils peuvent donc occuper une position quelconque, notamment pour assurer l'évacuation d'air de la chambre (05).

- Le limiteur peut comporter des dispositifs annexes de stabilisation, afin de traiter d'éventuels phénomènes de pompage sur l'organe de réglage (09), qui pourraient générer des bruits ou des vibrations.

- Le limiteur peut être intégré dans des boites intermédiaires de raccordement des émetteurs, notamment dans le cas des distributions dites hydrocablées.

- Le limiteur peut être monté sur l'émetteur en un emplacement quelconque, par exemple à l'arrière ou sur l'orifice de sortie.

- L'organe de réglage (09) peut se situer en amont de l'organe de mesure (06)(07).

- Le ressort hélicoidal (08) peut être remplacé par un ressort constitué d'une ou plusieurs lames d'acier flexibles.

- Dans le limiteur correspondant aux FIG. 3 et 4, les organes (06), (07), et (06C) peuvent être remplacés par une membranedisque mobile portant en son centre un seul orifice calibré (07) ; la commande de l'orifice de réglage (09) étant alors du type indirect.

Toutes les variantes sont naturellement couvertes par le brevet, dans le cadre des revendications.

EXPOSE DETAILLE
A titre d'exemple de solution selon les FIG. 1 et 2, le dispositif objet de l'invention pourrait être réalisé par la mise en oeuvre des moyens ci-après - Un radiateur de chauffage central à éléments sectionnés (01), doté d'un orifice au DN 33/42 - Un corps enveloppe (02) - Un orifice d'entrée taraudé (03), intégré dans une pièce (02b) filetée au DN 33/42, qui permet de monter le limiteur (02) par vissage direct dans l'émetteur (01) - Une chambre de pression amont (04 - Une chambre de pression aval (05) - Un élément de mesure mobile (06) constitué d'un piston coulissant à l'intérieur du cylindre formé par le corps (02) - Une section calibrée (07) pour le passage du fluide caloporteur de la chambre (04) à la chambre (05), cette section de passage (07) étant constituée par la différence de diamètre entre le piston mobile (06) et le cylindre du corps (02). La section de passage (07) présente un coefficient KV de valeur constante - Des ailettes de guidage et de centrage (06B), permettent le mouvement de l'élément (06) avec de faibles frottements - Un ressort d'équilibre (08), monté entre un appui fixe du corps (02) et l'élément de mesure mobile (06) - Un orifice variable (09), délimité par le clapet (10) et le siège (11) - Un clapet (10) solidaire de l'élément mobile (06) - Un siège fixe (11), solidaire du corps (02) - Un orifice de sortie (12)
Ce modèle intégré est particulièrement adapté aux diamètres nominaux DN 12 et DN 15.

Toujours à titre d'exemple de solution, et selon les FIG.

3 et 4, le dispositif objet de l'invention pourrait être réalisé par la mise ne oeuvre des moyens ci-après - Un émetteur thermique de type quelconque (01), non figuré - Un corps enveloppe (02) - Un orifice d'entrée (03) - Une chambre de pression amont (04 - Une chambre de pression aval (05) - Un élément de mesure mobile (06) constitué d'un bloc pouvant se déplacer à l'intérieur du corps (02) - Une membrane d'étanchéité (06C) reliant l'élément de mesure mobile (06) au corps (02) - Des orifices calibrés (07) pour le passage du fluide caloporteur de la chambre (04) à la chambre (05).Ces orifices présentent un coefficient KV de valeur constante - Un ressort d'équilibre (08), monté entre un appui fixe du corps (02) et l'élément de mesure mobile (06) - Un orifice variable (09), délimité par le clapet (10) et le siège (11) - Un clapet (10) solidaire de l'élément mobile (06) - Un siège fixe (11), solidaire du corps (02) - Un orifice de sortie (12)
Ce modèle en ligne est destiné à être monté à l'extérieur des émetteurs. Les orifices d'entrée (03) et de sortie (12) sont respectivement taraudés et filetés à l'un des diamètres normalisés.

Dans les 2 exemples de solution - Le corps enveloppe (02) contient tous les autres organes et constitue globalement le LIMITEUR DE DEBIT proprement dit. Il porte les orifices d'entrée (03) et de sortie (12) du liquide caloporteur.

- Le moyen de mesure de débit comprend une chambre de pression amont (04) et une chambre de pression aval (05), séparées par un élément de mesure mobile (06) doté d'un passage de mesure (07) ; l'ensemble (06)(07) a la propriété de pouvoir se déplacer suivant l'axe longitudinal de l'appareil tout en conservant une valeur de coefficient KV constante.

- Certains éléments peuvent être réalisés en matériaux de synthèse.

FONCTIONNEMENT
Dans les émetteurs thermiques montés sur un circuit fermé, deux facteurs peuvent provoquer une variation de débit
La variation de la résistance globale de la branche terminale d'alimentation (incluant l'émetteur et ses équipements), ou la variation de la pression motrice aux bornes de cette branche.

Pour compenser, il faut agir soit sur la résistance, soit sur la pression motrice. Le limiteur objet de l'invention étant par nature destiné à équiper chaque émetteur, il n'intervient pas sur la pression motrice aux bornes du réseau. Il travaille donc exclusivement par variation automatique de sa résistance intrinsèque, de telle sorte que toute la pression motrice disponible sur la branche terminale soit absorbée lorsque le débit effectif est sensiblement égal au débit nominal correspondant à la puissance de l'émetteur desservi.

L'organe de mesure de débit fonctionne sur le principe de la résistance variable engendrée par un débit variable lorsqu'il traverse un élément résistant ayant un coefficient KV de valeur fixe. Le flux qui traverse l'émetteur passe donc d'une chambre de pression amont (04) à une chambre de pression aval (05), en traversant une paroi (06) comportant un ou plusieurs canaux (07). Cette paroi de séparation présente la particularité de constituer un élément résistant mobile, qui peut se déplacer tout en conservant un coefficient KV de valeur constante. L'élément de mesure mobile (06) est soumis sur une face à la pression amont et sur l'autre face à la pression aval. En fonction des lois de la mécanique des fluides, la différence de pression entre les 2 chambres varie comme le carré du débit (dans un système parfait).La force qui en résulte est représentative du débit transitant à travers le sytème. Cette force est équilibrée par la poussée du ressort (08), taré pour une valeur égale au débit nominal recherché.

L'organe de réglage de débit est constitué par un orifice variable (09) déterminé par l'espace existant entre une partie mobile (10) solidaire de l'élément (06), et une partie fixe (11) solidaire du corps de l'appareil (02). Ainsi, tout déplacement de l'élément (06) provoque une variation d'ouverture sur l'organe de réglage. Toute tendance à l'augmentation de débit accroit la poussée exercée par l'élément de mesure (06) sur le ressort (08), qui se comprime jusqu'a un nouveau point d'équilibre ; le déplacement qui en résulte provoque une diminution de la section de passage (09) sur l'organe de réglage, qui compense ainsi l'augmentation de débit.A l'inverse, une diminution de débit diminue aussi la poussée exercée par l'élément de mesure (06) sur le ressort (08), qui se détend jusqu'a un nouveau point d'équilibre ; le déplacement qui en résulte provoque une augmentation de la section de passage (09) sur l'organe de réglage, qui compense ainsi la diminution de débit.

Le tarage du ressort (08), le profil du clapet (10), la distance et la section du siège (11) sont conçus pour remplir les conditions suivantes - Pour un débit effectif égal au débit nominal, le ressort (08) est partiellement comprimé, l'orifice variable (09) étant moyennement ouvert - Pour un débit effectif inférieur d'environ 10% par rapport au débit nominal, le ressort (08) est détendu, l'orifice variable (09) étant totalement ouvert - Pour un débit effectif supérieur d'environ 10% par rapport au débit nominal, le ressort (08) est comprimé, l'orifice variable (09) étant proche de la fermeture totale.

Ces valeurs sont données à titre purement indicatif et non limitatif, afin d'expliciter le fonctionnement. La tolérance réelle de variation de débit dépendra donc de la classe de précision souhaitée, les différentes pièces étant conçues en conséquence. Par ailleurs, l'ensemble comporte des accessoires ou dispositifs annexes, destinés notamment à assurer un fonctionnement progressif sans à-coups, sans vibrations et sans bruit. Il convient de noter que l'orifice variable (09) ne sera jamais totalement fermé. En effet, cette hypothèse impliquerait un débit nul, donc un ressort détendu, donc un passage (09) grand ouvert, ce qui est antinomique.

Cette particularité est importante, car elle supprime toute contrainte relative à la précision d'usinage, au débit de fuite, et à l'usure des parties mobiles. L'extrème simplicité qui en découle, ainsi que la fabrication en grande série garantissent un prix de revient modeste et une grande fiabilité de fonctionnement. Il convient de noter que les limiteurs ne sont pas réglables ; ce sont des modules-cartouches conçus pour une seule valeur de débit et facilement interchangeables.

APPLICATION INDUSTRIELLE
Le dispositif concerne tous les émetteurs-échangeurs thermiques utilisant l'eau comme fluide caloporteur, notamment: - Corps de chauffe statiques traditionnels (radiateurs, convecteurs, tuyaux à ailettes, panneaux radiants etc..), neufs ou existants - Echangeurs de type quelconque - Corps de chauffe dynamiques (ventilo-convecteurs, aérothermes, etc..) - Emetteurs façonnés sur site (planchers chauffants, planchers rafraichissants, etc..) - Emetteurs dynamiques de froid (ventilo-convecteurs, batteries, etc..).

Claims

REVENDICATIONS

1 ) Emetteur-échangeur thermique de type quelconque (01), utilisant l'eau comme fluide caloporteur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif automatique (02) limitant le débit effectif de fluide caloporteur qui traverse l'émetteur- échangeur à une valeur proche du débit nominal.

2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le limiteur automatique de débit (02) est constitué essentiellement d'un moyen de mesure du débit effectif (06) (07), d'un ressort d'équilibre de type quelconque (08) donnant la référence de débit, et d'un moyen de réglage automatique du débit effectif (09)(10)(11), l'emplacement de ces composants étant indifférent.

3 ) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen de mesure du débit effectif de fluide caloporteur consiste en une chambre de pression amont (04), une chambre de pression aval (05), un élément de mesure mobile (06) séparant les deux chambres de pression, et une section de passage à voie unique ou à voies multiples (07) mettant en communication les deux chambres (04) et (05).

4 ) Dispositif selon les revendication 1 et 3, caractérisé en ce que l'ensemble (06)(07) constitue un élement résistant mobile ayant la propriété de pouvoir se déplacer tout en conservant un coefficient de débit (KV) de valeur constante.

5 ) Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la poussée de l'élément de mesure mobile (06) sous l'effet du débit est constamment équilibrée par la poussée antagoniste du ressort (08) ; l'élément (06) se déplaçant dans le sens du flux en comprimant le ressort (08) lorsque le débit augmente ; le même élément (06) se déplaçant en sens contraire lorsque le débit diminue.

6 ) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen de réglage automatique du débit consiste en un orifice variable (09) dont l'ouverture dépend du débit effectif.

7 ) Dispositif selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que la section de passage sur l'orifice variable (09) est commandée de manière directe ou indirecte par les déplacements de l'élément de mesure (06).

8 ) Dispositif selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce que toute tendance à l'augmentation de débit est compensée par une réduction de l'orifice (09), et en ce que toute tendance à la diminution de débit est compensée par une augmentation de l'orifice (09) ; le tout dans les limites de la tolérance admise.

9 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le limiteur automatique de débit (02) est doté d'équipements annexes assurant l'évacuation de l'air et la stabilisation du régulateur.

10 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque limiteur automatique de débit (02) est conçu pour une seule valeur correspondant au débit nominal de l'émetteur (01) sur lequel il est monté.