FR2794224A1

FR2794224A1 - Dispositif de chauffage et/ou de rafraichissement de local

Info

Publication number: FR2794224A1
Application number: FR9906563A
Authority: FR
Inventors: Noane Georges Le; Alain Brault; Dominique Brault; Daniel Fillatre
Original assignee: Acome SCOP
Current assignee: Acome SCOP
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 1999-05-25
Publication date: 2000-12-01
Anticipated expiration: 2019-05-25
Also published as: FR2794224B1

Abstract

Un dispositif de chauffage et/ ou de rafraîchissement pour un local, comporte au moins un organe filiforme de chauffage et/ ou de rafraîchissement supporté par au moins une des parois définissant ledit local. L'organe filiforme (5) de chauffage et/ ou de rafraîchissement est apposé contre une face (4) de ladite paroi de support (1) et au moins un corps diffuseur accumulateur thermique (9), de forme allongée et profilée pour définir une gouttière propre à abriter ledit organe filiforme (5), est appliqué étroitement sur ladite face (4) de ladite paroi de support en coiffant ledit organe filiforme sur au moins une partie de la longueur de celui-ci, ledit organe filiforme étant engagé dans ladite gouttière en étant en contact étroit avec la surface de cette dernière.

Description

Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs de chauffage et/ou de rafraîchissement pour un local, comportant au moins un organe filiforme de chauffage et/ou de rafraîchissement supporté par au moins une des parois définissant ledit local.

On connaît aujourd'hui diverses techniques de chauffage et/ou de rafraîchissement, notamment par des rwyens électriques ou hydrauliques, adaptées au chauffage ou au rafraîchissement de locaux par le plafond et/ou les murs.

On connaît notamment des techniques faisant appelà des films chauffants et des techniques faisant appelà des montages plus ou moins sophistiqués de tubes.

En particulier, on connaît une technique mettant en oeuvre des nappes de tubes de très faible dimension, c'est-à-dire de l'ordre de3 mm de diamètre, les tubes étant espacés par exemple de10 mm environ et étant raccordésà deux collecteurs, un aller et un retour, ces collecteurs étant soit d'un même côté de la nappe, soit de part et d'autre de celle-ci. Ces nappes sont préfabriquées en usine avec des dimensions adaptéesà la surfaceà chauffer. Ces nappes de capillaire sont ensuite soit plaquées directement sur la surface du plafond et/ou du mur et enrobées de plâtre, soit plus difficilement peuvent être plaquées sur un support de finition.

Ces dispositifs connus présentent plusieurs inconvénients majeurs: ils conduisentà des solutions onéreuses, d'une part, par le coût même de réalisation de la nappe qui nécessite une organisation soignée et des raccordements fiables des capillaires aux collecteurs et pose des problèmes de gestion de stocks et, d'autre part, par leur mise en #uvre délicate coirpte tenu de la variété des surfacesà équiper et par la fragilité de ces capillaires ou de leurs raccordements. Ils présentent aussi des risques importants de bouchage liésà la qualité de l'eau employée.

on connaît aussi des systèmes mettant en jeu des tubes métalliques de plus grande dimension fixés sur des plaques par l'intermédiaire d'ailettes métalliques ayant pour objectif principal d'assurer une meilleure diffusion thermique entre le tube et la plaque. Ces dispositifs présentent toutefois l'inconvénient d'être très onéreux et trop lourds pour l'installation dans des agencements de plafonds rapportés.

De ce fait, il n'existeà ce jour aucune solution adaptée aux exigences modernes du -bâtiment qui chercheà accroître le confort de lhabitant ou de l'usager tout en recourantà une solution technique très économique, d'installation aisée même pour une personne non spécialisée, et susceptible de convenir pour être monté sur toutes sortes de supporty compris des plafonds rapportés.

C'est dans ces conditions que l'invention a essentiellement pour but de remédier aux inconvénients qui viennent d'être exposés, présentés par les dispositifs connus, et de proposer une solution technique originale permettant d'installer dans des conditions économiques soit des éléments chauffants électriques dans le cas où ce mode de chauffage est adopté, soit des éléments hydrauliques utilisés soit en chauffage seul, soit de façon réversible (chauffage et rafraîchissement).

A ces fins, il est proposé un dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local comme indiqué au préambule qui, étant agencé conformémentà l'invention, se caractérise en ce que l'organe filiforme de chauffage et/ou de rafraîchissement est apposé contre une face de ladite paroi de support et en ce quau moins un corps diffuseur accumulateur thermique, de forme allongée et profilée pour définir une gouttière propreà abriter ledit organe filiforme, est appliqué étroitement sur ladite face de ladite paroi de support en coiffant ledit organe filiforme sur au moins une partie de la longueur de celui-ci, ledit organe filiforme étant engagé dans ladite gouttière en étant en contact étroit avec la surface de cette dernière.

De façon avantageuse, pour accroître de façon optimale la surface d'échange thermique entre le corps diffuseur thermique et la paroi de support, le corps diffuseur thermique possède une section transversale quadrangulaire, et de préférence cette section est sensiblement trapézoïdale avec la gouttière creusée dans la grande face du corps.

Dans un mode de réalisation économique, le corps diffuseur thermique est monobloc, en un matériau polymère chargé.

Le matériau utilisé étant sensiblement rigide, il est souhaitable, par souci de siirplicité et d'économie de fabrication et de montage, que le corps diffuseur thermique soit constitué d'au moins un tronçon sensiblement rectiligne.

Dans un exeirple d'iirplantation possible, l'organe filiforme étant disposé en zig-zag présentant des sections successives sensiblement rectilignes, le corps diffuseur comprend une multiplicité de tronçons coiffant respectivement lesdites sections rectilignes successives de l'organe filiforme.

Dans un autre exeirple d'implantation possible, l'organe filiforme comportant une multiplicité de sections disposées en peigne, en éventail ou de toute façon analogueà partir d'un tronc commun d'alimentation, le corps diffuseur comprend une multiplicité de tronçons coiffant respectivement lesdites sections rectilignes de l'organe filiforme.

Pour obtenir un échange thermique aussi bon que possible entre l'organe filiforme et le corps diffuseur thermique, il est souhaitable que la gouttière du corps diffuseur thermique soit configurée sensiblement en conformité avec les forme et dimensions transversales de l'organe filiforme. Ainsi, la gouttière pourra être conformée pour recevoir un organe filiforme constitué par un tube propreà véhiculer un fluide vecteur thermique (en particulier un liquide) ou pour recevoir un ou plusieurs câbles électriques chauffants, voire même pour recevoir une combinaison de tube(s) et de câble(s).

Au surplus, bien que diverses solutions puissent être envisagées pour maintenir le corps diffuseur thermique appliqué sur la face de la paroi de support, il semble toutefois que la solution la mieux appropriée consiste, par raison de simplicité et de rapidité de montage,à prévoir que le corps diffuseur thermique est maintenu appliqué étroitement sur la face de la paroi de supportà l'aide d'éléments mécaniques répartis de façon discontinue.

Les moyens mis en ceuvre conformémentà l'invention permettent de réaliser un dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local, par voie électrique et/ou fluidique, qui est économique, facileà installer et surtout thermiquement très efficace. En effet, une des difficultés de réalisation d'un tel dispositif de chauffage et/ou refroidissement est de parvenirà un bon échange thermique entre le moyen de chauffage et/ou de rafraîchissement choisi et le support (plafond ou mur), tout en assurant si possible un bon compromis d'inertie thermique. Les réalisations connues de plancher hydraulique mettant en ceuvre des tubes en polymère dans lesquels circule de l'eau et qui sont noyés dans une chape de béton conduisentà une forte inertie thermique. Cette inertie présente l'avantage de donner une assez bonne stabilitéà l'effet de chaleur douce recherché et le fait de noyer les tubes dans le béton sur une dalle isolante thermiquement conduit aussià un bon rendement de l'installation. Par contre cette forte inertie présente aussi de lourds inconvénients lors d'apports extérieurs (telles que tache de soleilà travers de grandes baies vitrées ou déperditions brutales par ouvertures intempestives sur une source froide).A l'inverse un système de plafond conçu selon une technique de plafond rapporté ou suspendu (faux-plafond) risque de ne présenter ni une inertie suffisante, ni un bon rendement thermique corpte tenu du manque de liaison avec l'élément rapporté. L'agencement conformeà l'invention retientles avantages tout en éliminant les inconvénients précités.

Le dispositif conformeà l'invention permet l'installation de câbles électriques chauffants, en particulier de type autorégulants, et/ou de tubes en polymère dans lesquels circulent de l'eau soit en mode chauffant seul, soit en mode chauffant- rafraîchissant, grâceà un profilé spécialement conçu qui comporte une gouttière pour recevoir l'organe filiforme (câble et/ou tube) et qui, par la nature de son matériau (par exemple polymère chargé), par sa forme et par son montage, épouse au mieux la surface de la paroi de montage et assure simultanément une fonction de meilleure diffusion thermique de l'enseirble monté et garantit par sa masse un bon compromis d'inertie thermique.

Ce profilé réalisé dans un mode préférentiel par extrusion de polymère chargé conduità un coût faible au mètre linéaire et son installation vient simplement s'inscrire dans un schéma traditionnel de montage des armatures permettant d'installer de façon courante des plafonds suspendus. Le montage complet respecte ainsi des procédures de montage sur chantierdéjà parfaitement connues des professionnels et même de personnes non spécialisées. L'installation peut être contrôlée avant d'opérer la finition qui s'effectue de façon classique, le bon rendement thermique de l'installation étant rendu optimum grâce au dispositif objet de l'invention qui offre un contact par pression entre le profilé spécialement conçuà cet effet et avec l'élément chauffant électrique ou l'élément chauffant et/ou rafraîchissant hydraulique.

Le dispositif objet de l'invention écarte l'obligation d'une réalisation préalable de nappes lourdes et coûteuses et permet d'utiliser soit des câbles électriques, en particulier de type autorégulant, conduisantà la constitution d'une surface intelligente, soit des tubes de taille moyenne très économiques dont les qualités sont par ailleurs connues et qui ne présentent pas les risques de bouchage des tubes capillaires, ce qui conduità un montage simple par nappage in situ et évite les lourds surcoûts des systèmes en nappe préalablement assemblés.

D'autre part le dispositif objet de linvention. autorise une grande souplesse d'utilisation et permet pour le spécialiste une optimisation simple des surfaces effectives de chauffage ou de rafraîchissement.

Enfin, en ayant la possibilité d'une mise en place avec des pas d'implantation mieux conformes aux installations connues en plancher pour ce type de chauffage ou de rafraîchi sse-ment et facilement repérablesà la surface du plafond ou dans le mur, les risques de défectuosité graves, occasionnés par des percements intempestifs par exemple, sont largement minimisés, de même que le contrôle préalable de l'installation évite les lourds préjudices inhérents aux installations fragiles.

Comme cela ressortdéjà largement des explications qui précèdent, le plafond est une surface particulièrement intéressante pour réaliser de tels dispositifs dans la mesure où la surface disponible est quasiment totalement libre, exceptées les réservations laissées pour les dispositifs d'éclairage ou de sécurité. Le dispositif objet de l'invention décrit une solution technique économique et très facileà installer respectant ces contraintes tout en optimisant la surface occupée et donc l'efficacité globale recherchée pour le système de chauffage ou de rafraîchissement.

Une des applications les plus courantes de ce type de chauffage ou de rafraîchissement par le plafond, compte tenu de la réservation nécessaire et des techniques utilisées en construction neuve ou en rénovation, se réaliseà travers des techniques dites de plafonds rapportés, c'est-à-dire comportant une armature principale fixée au plafond mère et permettant d'installer des plaques préfabriquées devant recevoir les matières de finitions. Dans ce cas, un mode d'installation siirple et peu onéreux consiste en ce que les éléments mécaniques associés au corps diffuseur thermique pour le maintenir plaqué contre le plafond rapporté soient fixés sur l'armature de support de ce plafond rapporté.

L'invention sera mieux coirprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisation donnésà titre d'exerrples nullement limitatifs. Dans cette description on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: la figure1 est une vue schématique partielle, en coupe transversale, d'un dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement agencé conformémentà l'invention et illustré dans un exemple de montage; - les figures 2 et3 sont des vues schématiques partielles, de dessus, illustrant respectivement deux exemples de montage du dispositif de l'invention en correspondance avec la figure1 et les figures 4 et5 sont des vues schématiques,à plus grande échelle et en coupe transversale, illustrant respectivement deux modes de réalisation d'un corps diffuseur thermique mis en ceuvre dans le dispositif de l'invention.

A la figure1, le dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local conformeà l'invention est illustré, car c'estlà surtout que l'invention semble devoir trouver son application optimale, dans une situation de montage sur un plafond rapporté (ou faux plafond)1 associéà un plafond principal ou couverture 2 fermant supérieurement un local3 à chauffer et/ou à rafraîchir. Bien entendu, ce type de montage n'est pas exclusif, et le dispositif de l'invention pourrait être monté directement sur la surface du plafond principal 2 ou sur la surface d'un mur du local.

Contre la surface 4 du faux plafond1 tournée vers le plafond principal 2 est apposé un organe filiforme5 de chauffage et/ou de rafraîchissement. Il peut sagir soit d'un tube ou conduit, par exemple en matériau synthétique notamment en polymère, propreà véhiculer un fluide (en particulier un liquide) de chauffage ou de rafraîchissement en provenance d'une source (non montrée), soit d'un câble électrique chauffant, par exemple de forme aplatie (cas illustréà la fig. 1), qui peut être du typeà autorégulation de la puissance thermique dégagée (câble autorégulant), dans le cas où une fonction de chauffage seule doit être assurée. Eventuellement, une juxtaposition de tube(s) et de câble(s) électrique(s) peut être prévue sans sortir du cadre de l'invention.

En pratique, l'organe filiforme peut être d'une seule longueur disposée en zig#zag, comme illustréà la fig. 2, avec des tronçons sensiblement rectilignes6 disposés de façon approximativement parallèles (cas approprié notamment pour un tube parcouru par un fluide vecteur thermique).

En variante, lorgane filiforme peut également être constitué sous forme de plusieurs tronçons sensiblement rectilignes6 disposés de façon approximativement parallèles en un agencement en peigne (fig. 3), ou en éventail ou de toute autre manière et reliés individuellementà une boîte de raccordement7 par des liaisons8 : cette configuration- convient en particulier pour des câbles électriques chauffants, par exemple du type autorégulants (cas illustréà la fiq. 3).

Le dispositif de l'invention comprend en outre au moins un corps diffuseur accumulateur thermique9 qui est agencé pour être en contact étroit, d'une part, avec l'organe filiforme5 et, d'autre part, avec la paroi (faux plafond)1 afin de favoriser l'échange thermique entre ceux-ci.

Le corps diffuseur thermique9 est constitué sous forme d'un corps profilé de section quadrangulaire, par exemple sensiblement trapézoldale (isocèle comme illustré aux figures1, 4 et5), de façonà présenter une surface de contact10 importante avec la face 4 de la paroi1.

En outre, le corps diffuseur thermique9 comporte une gouttière 11 creusée dans sa face de contact10, cette gouttière11 étant propreà recevoir l'organe filiforme5 (voir figures 4 et5).

En vue d'un rendement thermique optimum, la gouttière11 est conformée sensiblement en correspondance avec la forme et les dimensions de la section transversale de l'organe filiforme. C'est la raison pour laquelle on peut être conduità réaliser plusieurs types de corps diffuseur thermique différant par la forme de la gouttière: par exemple gouttière approximativement circulaire pour recevoir un organe filiforme5 tubulaire (fig. 4) ou gouttière aplatie pour recevoir un câble électrique chauffant aplati (fig. 5).

Dans tous les cas, la gouttière11 doit être conformée pour que l'organe filiforme soit mis en contact étroit avec la surface de la gorge, en même temps que la face10 du corps diffuseur thermique est parfaitement appliquée sur la face 4 de la paroi de support1.

Le corps diffuseur thermique9 peut de façon économique être fabriqué par extrusion d'un polymère chargé avec des matières bon marché. Tout en présentant une déformabilité suffisante pour suivre les irrégularités éventuelles de la paroi1 sur laquelle il est plaqué en contact étroit, le corps diffuseur thermique9 présente une rigidité trop élevée pour épouser la configuration sinueuse que peut présenter l'organe filiforme5 (fig. 2). Pour éviter des processus de moulage trop coûteux et qui n'apporterait quune amélioration limitée de l'échange thermique, 'une solution économique consisteà constituer le corps diffuseur thermique9 sous forme de tronçons approximativement rectilignes propreà coiffer les seules sections rectilignes6 de l'organe filiforme5 comme illustré aux figures 2 et3.

Il reste entendu que lesdites sections rectilignes6 de l'organe filiforme5 peuvent présenter toute longueur souhaitée, éventuellement différente d'une sectionà l'autre, en fonction de la puissance thermique requise et/ou de la conformation de la paroi de support1, et ces sections ne sont pas nécessairement mutuellement parallèles. La longueur des divers tronçons du corps diffuseur thermique9 peut alors être adaptée facilement par découpeà la demande.

Bien que la fixation du corps diffuseur thermique9 sur la paroi 1 puisse être assurée par tout moyen approprié, on aura de préférence recoursà des moyens mécaniques tels que ceux illustrés aux figures1, 2 et3 qui sont simples et économiquesà fabriquer età fixer. Des traverses 12, disposéesà intervalles les unes des autres, sont fixées sur des armatures13 qui sont solidariséesà la paroi1. Dans le cas où la paroi1 est un faux plafond comme illustréà la figure1, les armatures13 peuvent avantageusement être celles fixant le faux plafond au plafond principal 2, ce qui simplifie notablement le processus de montage.

Claims

F#VENDICATICNS 1. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement pour un local, comportant au moins un organe filiforme de chauffage et/ou de' rafraîchissement supporté par au moins une des parois définissant ledit local, caractérisé en ce que l'organe filiforme(5) de chauffage et/ou de rafraîchissement est apposé contre une face (4) de ladite paroi de support(1) et en ce qu'au moins un corps diffuseur accumulateur thermique(9), de forme allongée et profilée pour définir une gouttière(11) propreà abriter ledit organe filiforme(5), est appliqué étroitement sur ladite face (4) de ladite paroi de support en coiffant ledit organe filiforme sur au moins une partie de la longueur de celui-ci, ledit organe filiforme étant engagé dans ladite gouttière en étant en contact étroit avec la surface de cette dernière. 2. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon la revendication1, caractérisé en ce que le corps diffuseur accumulateur thermique '(9) possède une section transversale quadrangulaire. 3. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps diffuseur accumulateur thermique(9) possède une section transversale sensiblement trapézoidale, et en ce que la gouttière(11) est creusée dans sa grande face(10). 4. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps diffuseur accumulateur thermique(9) est monobloc, en un matériau polymère chargé. 5. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps diffuseur accumulateur thermique(9) est constitué d'au moins un tronçon sensiblement rectiligne. 6. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, l'organe filiforme(5) étant disposé en zig-zag présentant des sections successives sensiblement rectilignes(6), le corps diffuseur(9) comprend une multiplicité de tronçons coiffant respectivement lesdites sections rectilignes successives de l'organe filiforme. 7. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon l'une quelconque des revendications1 à 5, caractérisé en ce que, l'organe filiforme(5) coirportant une multiplicité de sections (6) disposées en peigne, en éventail ou analogueà partir d'un tronc commun d'alimentation(7), le corps(9) comprend une multiplicité de tronçons coiffant respectivement lesdites sections rectilignes de l'organe filiforme. 8. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gouttière(11) du corps diffuseur accumulateur thermique(9) est configurée sensiblement en conformité avec les forme et dimensions transversales de l'organe filiforme(5). 9. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps diffuseur accumulateur thermique_(9) est maintenu appliqué étroitement sur la face de la paroi de supportà l'aide d'éléments mécaniques (12,13) répartis de façon discontinue. 10. Dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe filiforme(5) est un tube propreà véhiculer unf luide vecteur thermique et/ou un câble électrique chauffant. 11. Utilisation du dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement de local selon -lune quelconque des revendications précédentes, le local étant fermé supérieurement par une couverture ou un plafond principal (2) en association, intérieurement, avec un plafond rapporté(1) caractérisé en ce que le dispositif de chauffage et/ou de rafraîchissement est apposé contre la face supérieure (4) du plafond rapporté(1) qui est tournée vers la couverture ou le plafond principal (2) du local.