FR2963087A1 - Appareil de production d'eau chaude sanitaire et procede de fonctionnement d'un tel appareil - Google Patents

Abstract

Appareil de production d'eau chaude sanitaire à distribuer et procédé de fonctionnement d'un tel appareil, comprenant un échangeur (2) présentant une partie primaire (3) et une partie secondaire (4), une pompe primaire (14) pour faire circuler de l'eau de chauffage dans la partie primaire (3) de l'échangeur (2), une vanne mélangeuse réglable (13) dont l'ouverture détermine un taux de recirculation de l'eau de chauffage dans la partie primaire (3) de l'échangeur (2), et une pompe secondaire (18) pour faire circuler de l'eau sanitaire dans la partie secondaire (4) de l'échangeur (2). Le débit de la pompe primaire (14) du circuit primaire (5) est régulé en fonction du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse (13), ou en fonction de la température de l'eau de chauffage à l'entrée (3a) de la partie primaire (3) de l'échangeur ou à la sortie (4b) de la partie primaire (3) de l'échangeur ou à l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur, ou en fonction de la différence entre les températures de l'eau de chauffage à l'entrée et à la sortie de la partie primaire (3) de l'échangeur ou de la différence entre les températures de l'eau sanitaire à la sortie (4b) et à l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur.

Description

GRB 10-2116FR 1 Appareil de production d'eau chaude sanitaire et procédé de fonctionnement d'un tel appareil

La présente invention concerne le domaine des appareils de production d'eau chaude sanitaire, généralement destinés à la distribution d'eau chaude sanitaire vers plusieurs points de puisage. On connaît des appareils de production d'eau chaude sanitaire à distribuer qui comprennent un circuit primaire d'eau de chauffage et un circuit secondaire d'eau chaude sanitaire à distribuer à une température déterminée, située par exemple au-dessous de 60°C, le circuit primaire et le circuit secondaire étant reliés thermiquement par l'intermédiaire d'un échangeur. Selon une exécution connue, le circuit secondaire comprend une boucle secondaire passant par l'échangeur, dans laquelle l'eau sanitaire circule en permanence sous l'effet d'une pompe, des conduits de distribution d'eau chaude sanitaire vers des utilisateurs étant branchés sur cette boucle secondaire et un conduit d'amenée d'eau froide étant branchés sur cette boucle secondaire pour compenser l'eau chaude distribuée. Selon une autre exécution, le circuit secondaire comprend en outre une dérivation branchée sur la bouche secondaire, en parallèle avec l'échangeur et incluant un ballon de stockage d'eau chaude sanitaire et une pompe. Dans le circuit primaire, l'eau de chauffage, issue d'un moyen de chauffage à une température déterminée supérieure à la température souhaitée de l'eau chaude sanitaire, arrive dans une boucle primaire passant par l'échangeur, dans laquelle l'eau de chauffage circule en continu et à débit constant sous l'effet d'une pompe primaire. Seule une vanne à trois voies est régulée pour assurer un mélangeage de l'eau de chauffage circulant dans la boucle primaire et l'eau de chauffage issue du moyen de chauffage, un retour de l'eau de chauffage vers le moyen de chauffage étant prévu. Ce mélangeage régulé est tel que l'apport de chaleur par l'eau de chauffage de la boucle primaire passant par l'échangeur permette que la température souhaitée de l'eau chaude sanitaire à la sortie de l'échangeur soit maintenue à la température déterminée précitée. La présente invention a pour objet de perfectionner les appareils de production d'eau chaude sanitaire, notamment dans le but d'améliorer les performances du moyen de chauffage et de faire des économies d'énergie. I1 est proposé un procédé de fonctionnement d'un appareil de production d'eau chaude sanitaire à distribuer comprenant un échangeur présentant une partie primaire et une partie secondaire, une pompe primaire pour faire circuler de l'eau de chauffage dans la partie primaire de l'échangeur, une vanne mélangeuse réglable dont l'ouverture détermine un taux de recirculation de l'eau de chauffage dans la partie primaire de l'échangeur, et une pompe secondaire pour faire circuler de l'eau sanitaire dans la partie secondaire de l'échangeur. Le procédé de fonctionnement de l'appareil ci-dessus peut comprendre une régulation du débit de la pompe primaire du circuit primaire, en fonction du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse, ou en fonction de la température de l'eau de chauffage à l'entrée de la partie primaire de l'échangeur, ou en fonction de la température de l'eau de chauffage à la sortie de la partie primaire de l'échangeur, ou en fonction de la température de l'eau chaude sanitaire à l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur, ou en fonction de la différence entre les températures de l'eau de chauffage à l'entrée et à la sortie de la partie primaire de l'échangeur, ou en fonction de la différence entre les températures de l'eau sanitaire à la sortie et à l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur. I1 est également proposé un procédé de fonctionnement d'un appareil de production d'eau chaude sanitaire à distribuer comprenant un échangeur présentant une partie primaire et une partie secondaire ; un circuit primaire d'eau de chauffage comprenant un conduit d'amenée et un conduit de retour reliant respectivement la sortie d'un moyen de chauffage à l'entrée de la partie primaire de l'échangeur et la sortie de la partie primaire de l'échangeur à l'entrée du moyen de chauffage, un conduit de recyclage reliant le conduit d'amenée et le conduit de retour, une vanne mélangeuse placée sur l'une des jonctions entre le conduit de recyclage et les conduits d'amenée et de retour, et une pompe primaire à débit variable pour faire circuler l'eau de chauffage dans la partie primaire de l'échangeur ; et un circuit secondaire d'eau sanitaire comprenant un conduit secondaire reliant la sortie et l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur, une pompe secondaire de recyclage placée sur le conduit secondaire pour faire circuler l'eau sanitaire dans la partie secondaire de l'échangeur, un conduit d'amenée d'eau froide sanitaire relié au conduit secondaire, entre la pompe de recyclage et l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur, et au moins un conduit de distribution d'eau chaude sanitaire relié au conduit secondaire, entre la sortie de la partie secondaire de l'échangeur et la pompe de recyclage.

Le procédé de fonctionnement de l'appareil ci-dessus peut comprendre une régulation du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse du circuit primaire en fonction des variations de la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie de la partie secondaire de l'échangeur de part et d'autre d'une valeur de consigne, et une régulation du débit de la pompe primaire du circuit primaire en fonction du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse, ou en fonction de la température de l'eau de chauffage à l'entrée de la partie primaire de l'échangeur, ou en fonction de la température de l'eau de chauffage à la sortie de la partie primaire de l'échangeur, ou en fonction de la température de l'eau chaude sanitaire à l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur, ou en fonction de la différence entre les températures de l'eau de chauffage à l'entrée et à la sortie de la partie primaire de l'échangeur, ou en fonction de la différence entre les températures de l'eau sanitaire à la sortie et à l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur. Le procédé de fonctionnement peut comprendre une régulation du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse du circuit primaire en fonction des variations de la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie de la partie secondaire de l'échangeur de part et d'autre d'une valeur de consigne. Le procédé de fonctionnement peut comprendre : faire varier le débit de la pompe primaire dans le même sens que le taux d'ouverture de l'électrovanne. Le procédé de fonctionnement peut comprendre : faire varier le débit de la pompe primaire dans le même sens que la variation la valeur de la température de l'eau de chauffage à l'entrée chaude de la partie primaire de l'échangeur.

Le procédé de fonctionnement peut comprendre : faire varier le débit de la pompe primaire dans le sens inverse de la variation de la valeur de la température de l'eau de chauffage à la sortie froide de la partie primaire de l'échangeur. Le procédé de fonctionnement peut comprendre : faire varier le débit de la pompe primaire dans le même sens que la différence entre la valeur de la température de l'eau de chauffage à l'entrée chaude et la valeur de la température de l'eau de chauffage à la sortie froide de la partie primaire de l'échangeur. Le procédé de fonctionnement peut comprendre : faire varier le débit de la pompe primaire dans le sens inverse de la variation de la valeur de la température de l'eau sanitaire à l'entrée froide de la partie secondaire de l'échangeur. Le procédé de fonctionnement peut comprendre : faire varier le débit de la pompe primaire dans le sens inverse de la variation de la différence entre la valeur de la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie chaude et la valeur de la température de l'eau sanitaire à l'entrée froide de la partie secondaire de l'échangeur. I1 est proposé un appareil de production d'eau chaude sanitaire à distribuer qui comprend un échangeur présentant une partie primaire et une partie secondaire, une pompe primaire à débit variable pour faire circuler de l'eau de chauffage dans la partie primaire de l'échangeur, une vanne mélangeuse réglable dont l'ouverture détermine un taux de recirculation de l'eau de chauffage dans la partie primaire de l'échangeur, et une pompe secondaire pour faire circuler de l'eau sanitaire dans la partie secondaire de l'échangeur . L'appareil ci-dessus comprend en outre un moyen de régulation d'une part soumis au signal délivré par un capteur de température mesurant la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie de la partie secondaire de l'échangeur commandant la vanne mélangeuse pour établir le taux d'ouverture de la vanne mélangeuse en fonction de ce signal, et d'autre part soumis : au signal correspondant au taux d'ouverture de la vanne mélangeuse, ou au signal délivré par un capteur de température mesurant la température de l'eau de chauffage à l'entrée de la partie primaire de l'échangeur, ou au signal délivré par un capteur de température mesurant la température de l'eau de chauffage à la sortie de la partie primaire de l'échangeur, ou au signal délivré par un capteur de température mesurant la température de l'eau chaude sanitaire à l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur, ou au signal correspondant à la différence entre les températures de l'eau de chauffage à l'entrée et à la sortie de la partie primaire de l'échangeur, ou au signal correspondant à la différence entre les températures de l'eau sanitaire à la sortie et à l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur. L'appareil ci-dessus comprend un moyen de régulation apte à réguler le débit de la pompe primaire en fonction de l'un quelconque desdits signaux. L'appareil de production d'eau chaude sanitaire peut comprendre un échangeur présentant une partie primaire et une partie secondaire ; un circuit primaire d'eau de chauffage comprenant un conduit d'amenée et un conduit de retour reliant respectivement la sortie d'un moyen de chauffage à l'entrée de la partie primaire de l'échangeur et la sortie de la partie primaire de l'échangeur à l'entrée du moyen de chauffage, un conduit de recyclage reliant le conduit d'amenée et le conduit de retour, une vanne mélangeuse placée sur l'une des jonctions entre le conduit de recyclage et les conduits d'amenée et de retour, et une pompe primaire à débit variable pour faire circuler l'eau de chauffage dans la partie primaire de l'échangeur ; un circuit secondaire d'eau sanitaire comprenant un conduit secondaire reliant la sortie et l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur, une pompe de recyclage placée sur le conduit secondaire pour faire circuler l'eau sanitaire dans la partie secondaire de l'échangeur, un conduit d'amenée d'eau froide sanitaire relié au conduit secondaire, entre la pompe de recyclage et l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur, et au moins un conduit de distribution d'eau chaude sanitaire relié au conduit secondaire, entre la sortie de la partie secondaire de l'échangeur et la pompe de recyclage.

L'appareil de production d'eau chaude sanitaire peut comprendre un ballon d'eau sanitaire installé sur une liaison entre l'entrée et la sortie de la partie secondaire de l'échangeur et une pompe à débit variable installée sur cette liaison et soumise au moyen de régulation.

Des appareils de production d'eau chaude sanitaire vont maintenant être décrit à titre d'exemples non limitatifs illustrés sur le dessin dans lequel : - la figure 1 représente schématiquement un appareil de production d'eau chaude sanitaire ; - et la figure 2 représente schématiquement un autre appareil de production d'eau chaude sanitaire. Selon l'exemple illustré sur la figure 1, un appareil de production d'eau chaude sanitaire 1 comprend un échangeur thermique 2, par exemple à plaques et à contre courant, qui comprend une partie primaire 3 et une partie secondaire 4 thermiquement associées. L'appareil 1 comprend un circuit primaire 5 d'eau de chauffage reliant un moyen de chauffage 6 à la partie primaire 3 de l'échangeur 2, ce moyen de chauffage pouvant être par exemple une chaudière à condensation.

Le circuit primaire 5 comprend un conduit d'amenée 7 qui relie une sortie chaude 6b du moyen de chauffage 6 et l'entrée 3a de la partie primaire 3 de l'échangeur 2 et un conduit de retour 8 qui relie la sortie froide 3b de la partie primaire 3 de l'échangeur 2 et une entrée froide 6a du moyen de chauffage 6.

Le circuit primaire 5 comprend également un conduit de recyclage 9 qui relie le conduit d'amenée 7 et le conduit de retour 8, de façon à former une boucle primaire 10 incluant la partie primaire 3 de l'échangeur, le conduit de recyclage 9 et les portions 11 et 12 des conduits d'amenée et de retour 7 et 9 reliant la partie primaire 3 de l'échangeur 2 et les jonctions d'extrémité du conduit de recyclage 9. Le circuit primaire 5 comprend en outre une vanne mélangeuse trois voies 13 placée sur l'une des jonctions entre le conduit de recyclage 9 et les conduits d'amenée et de retour 7 et 8, par exemple sur la jonction entre le conduit d'amenée 7 et le conduit de recyclage 9, et une pompe primaire 14, à débit variable, placée sur l'une desdites portions 11 et 12 des conduits d'amenée et de retour 7 et 8, par exemple sur la portion 12, et qui détermine le débit de l'eau de chauffage circulant dans la partie primaire 3 de l'échangeur 2.

Ainsi, lorsque la vanne mélangeuse 13 est placée dans une position dite « complètement ouverte », l'eau circule en boucle dans le moyen de chauffage 6, dans le conduit d'amenée 7, dans la partie primaire 3 de l'échangeur 2 et dans le conduit de retour 8, sous l'effet de la pompe 14, sans circuler dans le conduit de recyclage 9.

Lorsque la vanne mélangeuse 13 est placée dans une position dite « complètement fermée », l'eau circule en boucle uniquement dans la boucle 10, sous l'effet de la pompe 14, sans circuler dans le moyen de chauffage 6. Lorsque la vanne mélangeuse 13 est placée dans une position dite « partiellement ouverte » ou « partiellement fermée », l'eau circulant dans la partie primaire 3 de l'échangeur 2 provient partiellement de la sortie chaude 6b du moyen de chauffage 6 et partiellement du conduit de recyclage 9 depuis la sortie froide 3b de la partie primaire 3 de l'échangeur 2, en fonction du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse 13, l'eau de chauffage non prélevée via le conduit de recyclage 9 retournant vers l'entrée froide 6a du moyen de chauffage 6. L'appareil de production d'eau chaude sanitaire 1 comprend entre un circuit secondaire 15 d'eau sanitaire qui comprend un conduit secondaire 16 qui relie la sortie chaude 4b et l'entrée froide 4a de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2, de façon à former une boucle secondaire 17 incluant la partie secondaire 4 de l'échangeur 2 et le conduit secondaire 16.

Sur le conduit secondaire 16 est installée une pompe de recyclage 18, à débit fixe, pour faire circuler l'eau sanitaire dans la boucle 17. Entre la sortie chaude 4b de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2 et la pompe secondaire de recyclage 18, le conduit secondaire 16 présente des jonctions de branchement de conduits de distribution 19 destinés à délivrer de l'eau chaude sanitaire vers des utilisateurs. Entre la pompe de recyclage 18 et l'entrée froide 4a de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2, le conduit secondaire 16 présente une jonction de branchement d'un conduit 20 d'amenée d'eau froide extérieure pour l'amenée d'eau froide sanitaire extérieure, provenant par exemple d'un réseau, dans la boucle 17 au fur et à mesure de la demande d'eau chaude sanitaire via les conduits de distribution 19. L'appareil de production d'eau chaude sanitaire 1 comprend en outre un dispositif électronique de commande et de régulation qui comprend un capteur de température 21 placé sur la boucle secondaire 17 juste en aval de la sortie chaude 4b de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2 et un circuit électronique 22 qui reçoit le signal issu du capteur de température 21 et qui est apte à commander l'électrovanne 14 et la pompe primaire 15 selon un programme. L'appareil de production d'eau chaude sanitaire 1 peut fonctionner selon par exemple les manières suivantes. On suppose que l'eau chaude sanitaire à la sortie chaude 4b de l'échangeur 2, dont la valeur est captée par le capteur de température 21, doit être délivrée à une température contrôlée de consigne Tec, par exemple à 55°C, que l'eau chaude provenant du moyen de chauffage 6 est délivrée à une température constante Tch, par exemple à 90°C et que la température de l'eau froide sanitaire entrant par le conduit d'entrée 19 est aux environs de 10°c.

I1 convient de définir ce qu'on entend par Puissance appelée Pa. La puissance appelée Pa est la puissance que doit délivrer l'échangeur 2 pour que, quelle que soit le débit de l'eau chaude sanitaire consommée par les conduits de distribution 19, compensée par l'entrée d'eau froide sanitaire par le conduit 19, la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie 4b de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2 soit contrôlée ou régulée à la température de consigne Tec. Au cours d'une journée de 24 heures, la demande d'eau chaude sanitaire peut par exemple s'établir comme suit. I1 peut exister des phases de consommation élevée d'eau chaude sanitaire présentant des montées relativement rapides de consommation jusqu'à des pics de consommation, puis, après ces pics, des descentes relativement rapides de consommation. Entre ces phases de consommation élevée d'eau chaude sanitaire, la consommation d'eau chaude sanitaire est relativement faible, voire inexistante. Par exemple, il peut exister des pics de consommation le matin, le midi et le soir, qui peuvent durer chacun quelques minutes. En outre, il existe des déperditions thermiques que l'appareil de production d'eau chaude sanitaire 1 et l'installation doivent compenser. En conséquence, la puissance appelée Pa est élevée pendant les phases de consommation élevée d'eau chaude sanitaire et est, pendant ces phases, à une valeur maximum Pamax pendant le ou les pics de consommation les plus élevés. Par contre, la puissance appelée Pa est faible entre lesdites phases de consommation élevées d'eau chaude sanitaire. Le circuit électronique 22 est programmé de façon à faire varier le taux d'ouverture de l'électrovanne 13 en fonction des variations de la température de l'eau chaude sanitaire détectée par le capteur de température 21 à la sortie chaude 4b de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2, par rapport à la valeur de consigne Tec précitée. Quand la température détectée s'écarte vers le bas, cela signifie que la consommation d'eau chaude sanitaire s'accroît. En conséquence, le circuit électronique 22 commande l'électrovanne 13 vers sa position dite « ouverte ». Quand la température détectée revient à la valeur de consigne Tec, le circuit électronique 22 stoppe l'électrovanne 13 à sa position atteinte.

Quand la température détectée s'écarte vers le haut, cela signifie que la consommation d'eau chaude sanitaire décroît. En conséquence, le circuit électronique 22 commande l'électrovanne 13 vers sa position dite « fermée ». Quand la température détectée revient à la valeur de consigne Tec, le circuit électronique 22 stoppe l'électrovanne 13 à sa position atteinte. Ainsi, le taux d'ouverture de l'électrovanne 13 s'adapte à la consommation d'eau chaude sanitaire demandée et en conséquence à puissance demandée. Dans une variante, la variation du taux d'ouverture de l'électrovanne 13 peut être continue, selon une courbe prédéfinie. Dans une autre variante, la variation du taux d'ouverture de l'électrovanne 13 peut être discontinue et s'établir selon des niveaux programmés, dont le nombre est prédéfini. De plus, le circuit électronique 22 est programmé pour activer la pompe primaire 14 selon les cas suivants. Cas n°1 : Le débit de la pompe primaire 14 peut être une fonction, comme ci-dessous indiqué, d'un signal correspondant au taux d'ouverture de l'électrovanne 13 comme suit.

Quand le taux d'ouverture de l'électrovanne 13, défini par le circuit électronique 22, s'accroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui accroît son débit. Quand le taux d'ouverture de l'électrovanne 13 décroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui réduit son débit. En conséquence, le circuit électronique 22 est programmé de façon à faire varier le débit de la pompe primaire 14 dans le même sens que le taux d'ouverture de l'électrovanne 13, qui est maximum lorsqu'il n'y a pas de circulation d'eau de chauffage dans le conduit de recyclage 9 ou une faible circulation. Cas n°2 : Le débit de la pompe primaire 14 peut être une fonction, comme ci-dessous indiqué, d'un signal correspondant à la valeur de la température de l'eau de chauffage à l'entrée chaude 3a de la partie primaire 3 de l'échangeur 2, détectée par un capteur de température 23 ajouté, placé sur la conduite 11 et relié au circuit électronique 22. Quand la température de l'eau de chauffage à l'entrée chaude 3a s'accroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui accroît son débit. Quand la température de l'eau de chauffage à l'entrée chaude 3a 13 décroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui réduit son débit.

En conséquence, le circuit électronique 22 est programmé de façon à faire varier le débit de la pompe primaire 14 dans le même sens que la variation la valeur de la température de l'eau de chauffage à l'entrée chaude 3a de la partie primaire 3 de l'échangeur 2. Cas n°3 : Le débit de la pompe primaire 14 peut être une fonction, comme ci-dessous indiqué, d'un signal correspondant à la valeur de la température de l'eau de chauffage à la sortie froide 3b de la partie primaire 3 de l'échangeur 2, détectée par un capteur de température 24 ajouté, placé sur la conduite 12 et relié au circuit électronique 22.

Quand la température de l'eau de chauffage à la sortie froide 3b décroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui accroît son débit. Quand la température de l'eau de chauffage à la sortie froide 3b 13 s'accroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui réduit son débit. En conséquence, le circuit électronique 22 est programmé de façon à faire varier le débit de la pompe primaire 14 dans le sens inverse de la variation de la valeur de la température de l'eau de chauffage à la sortie froide 3b de la partie primaire 3 de l'échangeur 2.

Cas n°4 : Le débit de la pompe primaire 14 peut être une fonction, comme ci-dessous indiqué, d'un signal correspondant à la différence entre la valeur de la température de l'eau de chauffage à l'entrée chaude 3a et la valeur de la température de l'eau de chauffage à la sortie froide 3b de la partie primaire 3 de l'échangeur 2. Quand cette différence s'accroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui accroît son débit. Quand cette différence 13 décroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui réduit son débit. En conséquence, le circuit électronique 22 est programmé de façon à faire varier le débit de la pompe primaire 14 dans le même sens que la différence exprimée ci-dessus. Cas n°5 : Le débit de la pompe primaire 14 peut être une fonction, comme ci-dessous indiqué, d'un signal correspondant à la valeur de la température de l'eau sanitaire à l'entrée froide 4a de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2, détectée par un capteur de température 25 ajouté, placé sur la conduite 16 entre la pompe de recyclage 18 et l'entrée froide 4a et relié au circuit électronique 22. Quand la température de l'eau de chauffage à l'entrée froide 4a décroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui accroît son débit. Quand la température de l'eau de chauffage à l'entrée froide 4a 13 s'accroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui réduit son débit. En conséquence, le circuit électronique 22 est programmé de façon à faire varier le débit de la pompe primaire 14 dans le sens inverse de la variation de la valeur de la température de l'eau sanitaire à l'entrée froide 4a de la partie secondaire 4 de l'échangeur. Cas n°6 : Le débit de la pompe primaire 14 peut être une fonction, comme ci-dessous indiqué, d'un signal correspondant à la différence entre la valeur de la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie chaude 4b, issue du capteur de température 21 et la valeur de la température de l'eau sanitaire à l'entrée froide 4a, issue du capteur de température 25, de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2. Quand cette différence s'accroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui accroît son débit. Quand cette différence 13 décroît, le circuit électronique 22 active la pompe primaire 14 dans le sens qui réduit son débit. En conséquence, le circuit électronique 22 est programmé de façon à faire varier le débit de la pompe primaire 14 dans le sens inverse de la variation de la différence exprimée ci-dessus. Dans tous les cas n° 1 à 5 ci-dessus, la variation du débit de la pompe primaire 14, imposée par le programme du circuit électronique 22 peut être, selon une variante, continue, selon une courbe prédéfinie. Dans une autre variante, la variation du débit de la pompe primaire 14 peut être discontinue et s'établir selon des niveaux programmés dont le nombre est prédéfini et qui peuvent être irréguliers, par exemple selon les dispositions suivantes. Lorsque la vanne de régulation 13 s'ouvre entre 0 et 20%, le débit de la pompe est régulé à 20% de son débit maximum.

Lorsque la vanne de régulation 13 s'ouvre de 20 à 50%, le débit de la pompe est régulé à 50% de son débit maximum. Lorsque la vanne de régulation 13 s'ouvre de 50 à 70%, le débit de la pompe est régulé à 80% de son débit maximum. Lorsque la vanne de régulation 13 s'ouvre de 70 à 100%, le débit de la pompe est régulé à 100% de son débit maximum. Avantageusement, notamment l'échangeur 2 et le moyen de chauffage 6 sont déterminés de telle sorte que l'appareil de production d'eau chaude sanitaire 1 soit capable de délivrer la puissance appelée maximum Pmax, y compris la compensation des déperditions thermiques précitées, lorsque l'électrovanne 14 est dans sa position « ouverte » précitée et lorsque la pompe 15 est activée pour délivrer son débit maximum. Dans une variante, la position dite « ouverte » de l'électrovanne 14 pourrait induire une faible circulation d'eau dans le conduit de recyclage 10.

I1 peut par ailleurs être fixé une puissance appelée minimum Pmin permettant de répondre à une consommation faible et de compenser les déperditions thermiques précitées. Le circuit électronique 22 peut alors être programmé pour que la position de l'électrovanne 13 et le débit de la pompe primaire 14 soient régulés, conformément à ce qui a été décrit plus haut, entre les positions extrêmes de l'électrovanne 13 et les débits extrêmes de la pompe primaire correspondant à la puissance appelée maximum Pmax et à la puissance appelée minimum Pmin ci-dessus.

Comme illustré sur la figure 2, un appareil de production d'eau chaude sanitaire 26 comprend les mêmes moyens que ceux de l'appareil 1 décrit en référence à la figure 1, ces mêmes moyens portant les mêmes références. L'appareil 26 comprend en outre un ballon 27 relié d'une part à une jonction de branchement du conduit 16, entre la pompe de recyclage 18 et l'entrée froide 4a de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2, en amont du capteur de température 25 si celui-ci est présent, et d'autre part entre la sortie chaude 4b de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2 et les jonctions de branchement des conduits de distribution 19, en aval du capteur de température 21, via une pompe de recirculation à débit variable 28 reliée au circuit électronique 22. Le but de ce ballon 27 est de constituer une réserve d'eau chaude sanitaire susceptible d'être apportée dans la boucle 17 par activation de la pompe 28. Dans le cas de l'appareil 26 de la figure 2, l'eau chaude provenant du moyen de chauffage 6 peut être délivrée à une température constante Tch plus faible que la température prévue dans le cas de l'appareil 1 de la figure 1.

La régulation de la circulation d'eau chaude sanitaire au travers du ballon 27 est assurée par la pompe 28 dont le débit est régulé par le circuit électronique 22 en fonction de l'évolution de la température détectée par la sonde de température 25. Lorsque la sonde de température 25 détecte une température voisine de la température de distribution l'eau froide amenée par le conduit 20, par exemple 10°C, le circuit électronique 22 envoie un signal pour que le débit de la pompe 28 soit maximum. Lorsque la sonde de température 25 détecte une température voisine de la température de recyclage, par exemple 45°C à l'entrée 4a de la partie secondaire 4 de l'échangeur 2, le circuit électronique 22 envoie un signal pour que le débit de la pompe 28 soit minimum. L'adaptation des débits primaire (pompe 14) et éventuellement secondaire (pompe 28) en fonction de la puissance appelée permet d'une part d'augmenter les écarts de températures entrée/sortie primaire, permettant ainsi d'améliorer les performances du moyen de chauffage 22, notamment dans le cas des chaudières à gaz à haut rendement ou à condensation, et d'autre part de faire des économies importantes de consommation d'énergie électrique.

La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien d'autres variantes de réalisation sont possibles, sans sortir du cadre défini par les revendications annexées.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fonctionnement d'un appareil de production d'eau chaude sanitaire à distribuer comprenant un échangeur (2) présentant une partie primaire (3) et une partie secondaire (4), une pompe primaire (14) pour faire circuler de l'eau de chauffage dans la partie primaire (3) de l'échangeur (2), une vanne mélangeuse réglable (13) dont l'ouverture détermine un taux de recirculation de l'eau de chauffage dans la partie primaire (3) de l'échangeur (2), et une pompe secondaire (18) pour faire circuler de l'eau sanitaire dans la partie secondaire (4) de l'échangeur (2), procédé comprenant une régulation du débit de la pompe primaire (14) du circuit primaire (5), en fonction du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse (13), ou en fonction de la température de l'eau de chauffage à l'entrée (3a) de la partie primaire (3) de l'échangeur, ou en fonction de la température de l'eau de chauffage à la sortie (4b) de la partie primaire (3) de l'échangeur, ou en fonction de la température de l'eau chaude sanitaire à l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur, ou en fonction de la différence entre les températures de l'eau de chauffage à l'entrée et à la sortie de la partie primaire (3) de l'échangeur, ou en fonction de la différence entre les températures de l'eau sanitaire à la sortie (4b) et à l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur.
2. 2. Procédé de fonctionnement d'un appareil de production d'eau chaude sanitaire à distribuer comprenant un échangeur (2) présentant une partie primaire (3) et une partie secondaire (4) ; un circuit primaire (5) d'eau de chauffage comprenant un conduit d'amenée (7) et un conduit de retour (8) reliant respectivement la sortie (6b) d'un moyen de chauffage (6) à l'entrée (3a) de la partie primaire (3) de l'échangeur (2) et la sortie (3b) de la partie primaire de l'échangeur à l'entrée (6a) du moyen de chauffage, un conduit de recyclage (9) reliant le conduit d'amenée (7) et le conduit de retour(8), une vanne mélangeuse (13) placée sur l'une des jonctions entre le conduit de recyclage (9) et les conduits d'amenée (7) et de retour (8), et une pompe primaire (14) à débit variable pour faire circuler l'eau de chauffage dans la partie primaire (3) de l'échangeur (2) ; et un circuit secondaire (15) d'eau sanitaire comprenant un conduit secondaire (16) reliant la sortie (4b) et l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur, une pompe secondaire de recyclage (18) placée sur le conduit secondaire (16) pour faire circuler l'eau sanitaire dans la partie secondaire (4) de l'échangeur (2), un conduit d'amenée (20) d'eau froide sanitaire relié au conduit secondaire, entre la pompe de recyclage (18) et l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur, et au moins un conduit de distribution (19) d'eau chaude sanitaire relié au conduit secondaire (16), entre la sortie (4b) de la partie secondaire (4) de l'échangeur et la pompe de recyclage (18), procédé comprenant : une régulation du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse (13) du circuit primaire (5) en fonction des variations de la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie (4b) de la partie secondaire (4) de l'échangeur (2) de part et d'autre d'une valeur de consigne, et une régulation du débit de la pompe primaire (14) du circuit primaire (5), en fonction du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse (13), ou en fonction de la température de l'eau de chauffage à l'entrée (3a) de la partie primaire (3) de l'échangeur, ou en fonction de la température de l'eau de chauffage à la sortie (4b) de la partie primaire (3) de l'échangeur, ou en fonction de la température de l'eau chaude sanitaire à l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur, ou en fonction de la différence entre les températures de l'eau de chauffage à l'entrée et à la sortie de la partie primaire (3) de l'échangeur, ou en fonction de la différence entre les températures de l'eau sanitaire à la sortie (4b) et à l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur.
3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant une régulation du taux d'ouverture de la vanne mélangeuse (13) du circuit primaire (5) en fonction des variations de la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie (4b) de la partie secondaire (4) de l'échangeur (2) de part et d'autre d'une valeur de consigne.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant : faire varier le débit de la pompe primaire (14) dans le même sens que le taux d'ouverture de l'électrovanne (13).
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant : faire varier le débit de la pompe primaire (14) dans le même sens que la variation la valeur de la température de l'eau de chauffage à l'entrée chaude (3a) de la partie primaire (3) de l'échangeur (2).
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant : faire varier le débit de la pompe primaire (14) dans le sens inverse de la variation de la valeur de la température de l'eau de chauffage à la sortie froide (3b) de la partie primaire (3) de l'échangeur (2).
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant : faire varier le débit de la pompe primaire (14) dans le même sens que la différence entre la valeur de la température de l'eau de chauffage à l'entrée chaude (3a) et la valeur de la température de l'eau de chauffage à la sortie froide (3b) de la partie primaire (3) de l'échangeur (2).
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant : faire varier le débit de la pompe primaire (14) dans le sens inverse de la variation de la valeur de la température de l'eau sanitaire à l'entrée froide (4a) de la partie secondaire 4 de l'échangeur.
9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant : faire varier le débit de la pompe primaire (14) dans le sens inverse de la variation de la différence entre la valeur de la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie chaude (4b) et lavaleur de la température de l'eau sanitaire à l'entrée froide (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur (2).
10. 10. Appareil de production d'eau chaude sanitaire à distribuer comprenant un échangeur (2) présentant une partie primaire (3) et une partie secondaire (4), une pompe primaire (14) à débit variable pour faire circuler de l'eau de chauffage dans la partie primaire (3) de l'échangeur (2), une vanne mélangeuse réglable (13) dont l'ouverture détermine un taux de recirculation de l'eau de chauffage dans la partie primaire (3) de l'échangeur (2), et une pompe secondaire (18) pour faire circuler de l'eau sanitaire dans la partie secondaire (4) de l'échangeur (2), appareil comprenant en outre un moyen de régulation (22) d'une part soumis au signal délivré par un capteur de température mesurant la température de l'eau chaude sanitaire à la sortie de la partie secondaire de l'échangeur commandant la vanne mélangeuse pour établir le taux d'ouverture de la vanne mélangeuse en fonction de ce signal, et d'autre part soumis : au signal correspondant au taux d'ouverture de la vanne mélangeuse (13), ou au signal délivré par un capteur de température (23) mesurant la température de l'eau de chauffage à l'entrée de la partie primaire de l'échangeur, ou au signal délivré par un capteur de température (24) mesurant la température de l'eau de chauffage à la sortie de la partie primaire de l'échangeur, ou au signal délivré par un capteur de température (25) mesurant la température de l'eau chaude sanitaire à l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur, ou au signal correspondant à la différence entre les températures de l'eau de chauffage à l'entrée et à la sortie de la partie primaire de l'échangeur, ou au signal correspondant à la différence entre les températures de l'eau sanitaire à la sortie et à l'entrée de la partie secondaire de l'échangeur ;ledit moyen de régulation (22) régulant le débit de la pompe primaire (14) en fonction de l'un quelconque desdits signaux.
11. 11. Appareil selon la revendication 1, comprenant un échangeur (2) présentant une partie primaire (3) et une partie secondaire (4) ; un circuit primaire (5) d'eau de chauffage comprenant un conduit d'amenée (7) et un conduit de retour (8) reliant respectivement la sortie (6b) d'un moyen de chauffage (6) à l'entrée (3a) de la partie primaire (3) de l'échangeur (2) et la sortie (3b) de la partie primaire de l'échangeur à l'entrée (6a) du moyen de chauffage, un conduit de recyclage (9) reliant le conduit d'amenée (7) et le conduit de retour (8), une vanne mélangeuse (13) placée sur l'une des jonctions entre le conduit de recyclage (9) et les conduits d'amenée (7) et de retour (8), et une pompe primaire (14) à débit variable pour faire circuler l'eau de chauffage dans la partie primaire (3) de l'échangeur (2) ; un circuit secondaire (15) d'eau sanitaire comprenant un conduit secondaire (16) reliant la sortie (4b) et l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur, une pompe de recyclage (18) placée sur le conduit secondaire (16) pour faire circuler l'eau sanitaire dans la partie secondaire (4) de l'échangeur (2), un conduit d'amenée (20) d'eau froide sanitaire relié au conduit secondaire, entre la pompe de recyclage (18) et l'entrée (4a) de la partie secondaire (4) de l'échangeur, et au moins un conduit de distribution (19) d'eau chaude sanitaire relié au conduit secondaire (16), entre la sortie (4b) de la partie secondaire (4) de l'échangeur et la pompe de recyclage (18).
12. 12. Appareil selon l'une des revendications 10 et 11, comprenant un ballon d'eau sanitaire (27) installé sur une liaison entre l'entrée (4a) et la sortie (4b) de la partie secondaire (4) de l'échangeur (2) et une pompe à débit variable (28) installée sur cette liaison et soumise au moyen de régulation.