FR2974619A1 - Installation thermique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une installation thermique (100) réversible dans laquelle circule un fluide caloporteur, ladite installation thermique (100) comportant : - un compresseur (102), - une vanne trois voies (114), - une masse thermique inertielle (104) qui est prévue pour avoir un échange thermique avec une première source d'air, - une canalisation de détournement (122) de la masse thermique inertielle (104) - une vanne quatre voies (106), - un premier échangeur thermique (108) qui est prévu pour avoir un échange thermique avec ladite première source d'air, - un détendeur (110), - un deuxième échangeur thermique (112) qui est prévu pour avoir un échange thermique avec une deuxième source d'air.

Description

La présente invention concerne une installation thermique, ainsi qu'un ensemble thermique comportant une telle installation thermique. Sur le marché du confort domestique, des installations thermiques cherchent à utiliser les ressources naturelles renouvelables disponibles pour produire de l'énergie 5 au moindre coût. Parmi ces installations thermiques, on connaît les pompes à chaleur (PAC) qui privilégient l'absorption des calories gratuites contenues dans l'air, l'eau ou la terre à la transformation de l'énergie électrique. Les calories ainsi absorbées sont ensuite transférées vers des usages 10 domestiques comme par exemple, le chauffage, le rafraîchissement et la production d'eau chaude sanitaire. Les pompes à chaleur sont réversibles et permettent de chauffer un local par temps froid et de le rafraîchir par temps chaud. Les pompes à chaleur de l'état de la technique sont composées d'une unité 15 extérieure et d'une unité intérieure. L'unité extérieure est disposée à l'extérieur du local et elle est chargée de capter les calories extérieures par temps froid. L'unité intérieure est disposée à l'intérieur du local et elle est chargée de diffuser la chaleur à l'intérieur du local. Les pompes à chaleur étant réversibles, ces fonctions sont inversées par temps chaud. 20 La mise en place de telles installations thermiques n'est pas esthétique du fait de la présence de l'unité extérieure qui dénature l'aspect extérieur du bâtiment sur lequel elle est installée. En outre, la mise en route de telles installations thermiques nécessite l'intervention d'un technicien spécialisé pour raccorder, entre eux, les circuits 25 frigorifique et électrique des deux unités de l'installation thermique. En outre, de telles installations thermiques diffusent l'énergie dans le local par un soufflage important ce qui provoque un courant d'air inconfortable pour les personnes présentes dans le local. En outre, de telles installations thermiques qui fonctionnent en mode chauffage, 30 doivent subir des inversions de cycle pour dégivrer l'échangeur en contact avec l'extérieur. Ces inversions de cycle s'effectuent de manière automatique et provoquent des soufflages d'air froid dans le local provoquant ainsi une sensation de froid très désagréable pour les personnes s'y trouvant.

Un objet de la présente invention est de proposer une installation thermique qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, est proposée une installation thermique réversible dans laquelle circule un fluide caloporteur, ladite installation thermique comportant : - un compresseur, - une première canalisation reliée à la sortie dudit compresseur, - une vanne trois voies dont une première voie est reliée à la première canalisation, - une deuxième canalisation reliée à une deuxième voie de ladite vanne trois voies, - une masse thermique inertielle dont l'entrée est reliée à ladite deuxième canalisation et qui est prévue pour avoir un échange thermique avec une première source d'air, - une troisième canalisation reliée à la sortie de ladite masse thermique inertielle, - une canalisation de détournement reliée, d'une part, à la troisième voie de ladite vanne trois voies, et d'autre part, à la troisième canalisation, - une vanne quatre voies dont une première voie est reliée à la troisième canalisation, - une quatrième canalisation reliée à une deuxième voie de ladite vanne quatre voies, - un premier échangeur thermique dont l'une des entrées/sorties est reliée à ladite quatrième canalisation, et qui est prévu pour avoir un échange thermique avec ladite première source d'air, - une cinquième canalisation reliée à l'autre entrée/sortie dudit premier 25 échangeur thermique, - un détendeur dont l'une des entrées/sorties est reliée à ladite cinquième canalisation, - une sixième canalisation reliée à l'autre entrée/sortie dudit détendeur, - un deuxième échangeur thermique dont l'une des entrées/sorties est reliée à 30 ladite sixième canalisation, et qui est prévu pour avoir un échange thermique avec une deuxième source d'air, - une septième canalisation qui est reliée, d'une part, à l'autre entrée/sortie dudit deuxième échangeur thermique, et, d'autre part, à une troisième voie de ladite vanne quatre voies, et - une huitième canalisation qui est reliée, d'une part, à une quatrième voie de ladite vanne quatre voies, et, d'autre part, à l'entrée du compresseur, la vanne trois voies et la vanne quatre voies étant prévues pour prendre alternativement une première position dans laquelle la première canalisation est en communication fluidique avec la deuxième canalisation, la troisième canalisation est en communication fluidique avec la quatrième canalisation, et la septième canalisation est en communication fluidique avec la huitième canalisation, ou une deuxième position dans laquelle la première canalisation est en communication fluidique avec la canalisation de détournement, la troisième canalisation est en communication fluidique avec la septième canalisation, et la quatrième canalisation est en communication fluidique avec la huitième canalisation. Avantageusement, le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique présentent chacun un ventilateur. L'invention propose également un ensemble thermique comportant: 15 - un boîtier, et - une installation thermique selon l'une des variantes précédentes disposée dans ledit boîtier, ledit boîtier présentant, d'une part, un premier compartiment de transfert dans lequel sont logés ledit premier échangeur thermique et ladite masse inertielle, ledit 20 premier compartiment de transfert présentant des orifices par où l'air provenant de ladite première source d'air pénètre dans ledit premier compartiment de transfert et par où l'air ayant eu un échange thermique avec ledit premier échangeur thermique et/ou ladite masse inertielle ressort vers ladite première source d'air, et, d'autre part, un deuxième compartiment de transfert dans lequel est logé ledit deuxième échangeur 25 thermique, ledit deuxième compartiment de transfert présentant une ouverture d'introduction par où l'air provenant de ladite deuxième source d'air pénètre dans ledit compartiment de transfert et une ouverture d'éjection par où l'air ayant eu un échange thermique avec ledit deuxième échangeur thermique ressort vers ladite deuxième source d'air. 30 Selon un mode de réalisation particulier, le boîtier comprend une canalisation d'échange englobant l'ouverture d'introduction et l'ouverture d'éjection, qui est en saillie sur le boîtier et qui est prévue pour s'insérer dans un trou d'une paroi séparant la première source d'air et la deuxième source d'air.

Selon un autre mode de réalisation particulier, le boîtier comprend une première canalisation d'échange englobant l'ouverture d'introduction et une deuxième canalisation d'échange englobant l'ouverture d'éjection, chaque canalisation d'échange étant en saillie sur le boîtier et étant prévue pour s'insérer dans un trou d'une paroi séparant la première source d'air et la deuxième source d'air. Avantageusement, lorsque la masse thermique inertielle est sous forme liquide, l'ensemble thermique comporte en outre une masse thermique inertielle additionnelle présentant un serpentin qui n'est pas logé dans le boîtier, une première canalisation de dérivation par laquelle du liquide est ponctionné dans la masse thermique inertielle pour alimenter ledit serpentin, et une deuxième canalisation de dérivation par laquelle le liquide dudit serpentin est redirigé vers la masse thermique inertielle. Avantageusement, le boîtier comporte un compartiment de compression dans lequel est logé le compresseur. Avantageusement, le boîtier comporte un compartiment de détente dans lequel est logé le détendeur. Avantageusement, l'ensemble thermique comporte un passage d'air disposé entre ledit premier compartiment de transfert et ledit deuxième compartiment de transfert et prévu pour permettre le passage d'air depuis ledit deuxième compartiment de transfert vers le premier compartiment de transfert.

Avantageusement, l'air ayant ainsi traversé est dirigé sur la masse thermique inertielle. Avantageusement, l'ensemble thermique comporte des moyens de réglage prévus pour régler le débit d'air à travers le passage d'air. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 représente une vue schématique d'une installation thermique selon l'invention dans un premier mode de fonctionnement, la Fig. 2 représente une vue schématique de l'installation thermique de la Fig. 1 dans un deuxième mode de fonctionnement, et la Fig. 3 montre un exemple de réalisation d'un ensemble thermique selon l'invention.

La Fig. 1 montre une installation thermique 100 dans un premier mode de fonctionnement qui correspond à un mode chauffage. La Fig. 2 montre l'installation thermique 100 dans un deuxième mode de fonctionnement qui correspond à un mode rafraîchissement.

Dans l'installation thermique 100 qui est réversible circule un fluide caloporteur. L'installation thermique 100 comporte: - un compresseur 102, - une vanne trois voies 114, - une masse thermique inertielle 104, - une vanne quatre voies 106, - un premier échangeur thermique 108, - un détendeur 110, et - un deuxième échangeur thermique 112. Ces éléments sont reliés entre eux par un réseau de canalisation afin d'assurer la 15 continuité fluidique et permettre la circulation du fluide caloporteur. Dans le cas de la Fig. 1, le premier échangeur thermique a la fonction d'un condenseur 108, et le deuxième échangeur thermique a la fonction d'un évaporateur 112. Dans le cas de la Fig. 2, le premier échangeur thermique 108 a la fonction d'un 20 évaporateur, et le deuxième échangeur thermique a la fonction d'un condenseur 112. Comme cela est décrit ci-après, le premier échangeur thermique 108 et la masse inertielle 104 permettent les échanges thermiques avec une première source d'air qui est typiquement l'air intérieur d'un local, et le deuxième échangeur thermique 112 permet les échanges thermiques avec une deuxième source d'air qui est typiquement 25 l'air extérieur au local. Le réseau de canalisation comporte: - une première canalisation 120 dont l'une des extrémités est reliée à la sortie du compresseur 102, et dont l'autre extrémité est reliée à une première voie de la vanne trois voies 114, 30 - une deuxième canalisation 124a dont l'une des extrémités est reliée à une deuxième voie de la vanne trois voies 114, et dont l'autre extrémité est reliée à l'entrée de la masse thermique inertielle 104, - une troisième canalisation 124b dont l'une des extrémités est reliée à la sortie de la masse thermique inertielle 104 et dont l'autre extrémité est reliée à une première voie de la vanne quatre voies 106, - une canalisation de détournement 122 dont l'une des extrémités est reliée à la troisième voie de la vanne trois voies 114, et dont l'autre extrémité est reliée à la troisième canalisation 124b, - une quatrième canalisation 128a dont l'une des extrémités est reliée à une deuxième voie de la vanne quatre voies 106, et dont l'autre extrémité est reliée à l'une des entrées/sorties du premier échangeur thermique 108, - une cinquième canalisation 128b, dont l'une des extrémités est reliée à l'autre entrée/sortie du premier échangeur thermique 108, et dont l'autre extrémité est reliée à l'une des entrées/sorties du détendeur 110, - une sixième canalisation 128c, dont l'une des extrémités est reliée à l'autre entrée/sortie du détendeur 110, et dont l'autre extrémité est reliée à l'une des entrées/sorties du deuxième échangeur thermique 112, - une septième canalisation 128d, dont l'une des extrémités est reliée à l'autre entrée/sortie du deuxième échangeur thermique 112, et dont l'autre extrémité est reliée à une troisième voie de la vanne quatre voies 106, et - une huitième canalisation 130, dont l'une des extrémités est reliée à une quatrième voie de la vanne quatre voies 106, et dont l'autre extrémité est reliée à l'entrée du compresseur 102. La vanne trois voies 114 et la vanne quatre voies 106 peuvent prendre alternativement une première position correspondant au mode chauffage ou une deuxième position correspondant au mode rafraîchissement.

Dans la première position, la première canalisation 120 est en communication fluidique avec la deuxième canalisation 124a, la troisième canalisation 124b est en communication fluidique avec la quatrième canalisation 128a, et la septième canalisation 128d est en communication fluidique avec la huitième canalisation 130. Dans la deuxième position, la première canalisation 120 est en communication fluidique avec la canalisation de détournement 122, la troisième canalisation 124b est en communication fluidique avec la septième canalisation 128d, et la quatrième canalisation 128a est en communication fluidique avec la huitième canalisation 130. La masse thermique inertielle 104 est constituée à base d'éléments à forte inertie thermique comportant un matériau ou une combinaison de matériaux pouvant réaliser avec ou sans changement de phase de l'accumulation et de la restitution de chaleur et elle est traversée par un serpentin qui est en communication fluidique avec la deuxième canalisation 124a et la troisième canalisation 124b et dans lequel circule le fluide caloporteur. La masse thermique inertielle 104 peut être constituée à partir de matériaux solides ou liquides comme par exemple une plaque de béton, une pierre de lave, un bain d'huile, un bain d'eau, du carbone, le graphite, la paraffine. La masse thermique inertielle 104 emmagasine la chaleur du fluide caloporteur et la restitue ultérieurement à l'air intérieur du local. Lorsque la masse thermique inertielle 104 est sous forme liquide, elle est enfermée dans un réservoir étanche traversé par le serpentin. Dans le cas de la Fig. 1, la vanne trois voies 114 et la vanne quatre voies 106 sont dans la première position, le parcours du fluide caloporteur est alors le suivant: - le fluide caloporteur est comprimé dans le compresseur 102, - le fluide caloporteur ainsi comprimé traverse la masse thermique inertielle 104 15 afin de la chauffer pour qu'elle emmagasine de la chaleur qu'elle restituera ultérieurement à la première source d'air, - le fluide caloporteur traverse le premier échangeur thermique 108 où il se condense et libère le reste de l'énergie qu'il contient à la première source d'air, - le fluide caloporteur ainsi condensé traverse alors le détendeur 110, 20 - le fluide caloporteur ainsi détendu traverse le deuxième échangeur thermique 112 où il s'évapore par transfert de chaleur avec la deuxième source d'air, - le fluide caloporteur ainsi évaporé rejoint alors le compresseur 102. Dans le cas de la Fig. 2, la vanne trois voies 114 et la vanne quatre voies 106 sont dans la deuxième position, le parcours du fluide caloporteur est alors le suivant: 25 - le fluide caloporteur est comprimé dans le compresseur 102, - le fluide caloporteur ainsi comprimé est dévié par la canalisation de détournement 122, et traverse le deuxième échangeur thermique 112, où il se condense et libère l'énergie qu'il contient à la deuxième source d'air, - le fluide caloporteur ainsi condensé traverse alors le détendeur 110, 30 - le fluide caloporteur ainsi détendu traverse le premier échangeur thermique 108 où il s'évapore par transfert de chaleur avec la première source d'air, - le fluide caloporteur ainsi évaporé rejoint alors le compresseur 102.

Pour faciliter les échanges thermiques dans le premier échangeur thermique 108 et le deuxième échangeur thermique 112, chacun présente un ventilateur respectivement référencé 109 et 113. Le ventilateur 109 du premier échangeur thermique 108 facilite l'aspiration de l'air provenant de la première source d'air vers le premier échangeur thermique 108 et l'expulsion de l'air qui a traversé le premier échangeur thermique 108 vers la première source d'air. Le ventilateur 113 du deuxième échangeur thermique 112 facilite l'aspiration de l'air provenant de la deuxième source d'air vers le deuxième échangeur thermique 112 et son expulsion vers la deuxième source d'air après avoir traversé le deuxième échangeur thermique 112. Pour fonctionner en mode rafraîchissement, la masse thermique inertielle 104 est ainsi court-circuitée par la canalisation de détournement 122. L'installation thermique 100 comporte également une unité de commande non représentée qui permet de réguler son fonctionnement. En particulier, l'unité de commande commande le positionnement de la vanne trois voies 114 et de la vanne quatre voies 106 en fonctionnement du mode de fonctionnement choisi. La Fig. 3 montre un ensemble thermique 300 dans lequel est implantée l'installation thermique 100.

L'ensemble thermique 300 forme un ensemble complet et monobloc et il comporte un boîtier 350 dans lequel est disposée l'installation thermique 100. Le boîtier 350 est apposé à l'intérieur d'un local contre une paroi 302 qui sépare l'intérieur d'un local de l'extérieur du local. La paroi 302 du local est percée d'un trou 308.

L'intérieur du local constitue la première source d'air 306, et l'extérieur du local constitue la deuxième source d'air 304. L'installation thermique 100 permet ainsi de chauffer l'intérieur du local avec un léger soufflage par action du premier échangeur thermique 108 et de son ventilateur 109, et ensuite par rayonnement et convection par action de la masse thermique inertielle 104 ce qui constitue le meilleur mode de diffusion de la chaleur. En outre, l'inertie thermique due à la masse thermique inertielle 104 évite les à-coups de variations de température liés à la régulation de l'installation thermique 100. En particulier, lors des cycles de dégivrage, l'inertie thermique évite la sensation de froid.

L'installation thermique 100 permet ainsi de rafraîchir l'intérieur du local par convection avec un léger soufflage par action du premier échangeur thermique 108 et de son ventilateur 109. L'utilisation de sources de calories renouvelables et gratuites permet de réduire 5 les coûts d'utilisation et la consommation énergétique. Le boîtier 350 est ici divisé en différents compartiments 314, 316, 318 et 320. Chaque compartiment contient une partie des éléments constituant l'installation thermique 100. La séparation en compartiments permet de gérer au mieux les problèmes de nuisances phoniques en permettant d'isoler indépendamment chacun des 10 éléments, et les problèmes de nuisances thermiques par rapport à l'intérieur du local. Le compresseur 102 et la vanne quatre voies 106 sont disposés dans un compartiment de compression 314. La masse thermique inertielle 104, la vanne trois voies 114, le premier échangeur thermique 108 et son ventilateur 109 sont disposés dans un premier 15 compartiment de transfert 320. La paroi du premier compartiment de transfert 320 est percée d'orifices 322a et 322b pour permettre la circulation de l'air provenant de l'intérieur du local. L'air de l'intérieur du local pénètre dans le premier compartiment de transfert 320 par les orifices 322a et 322b et ressort par les mêmes orifices 322a et 322b vers l'intérieur du 20 local après avoir eu un échange thermique avec le premier échangeur thermique 108 et selon le mode de fonctionnement (chauffage ou rafraîchissement) avec la masse inertielle 104 ou non. Le détendeur 110 est disposé dans un compartiment de détente 318. Le deuxième échangeur thermique 112 et son ventilateur 113 sont disposés dans 25 un deuxième compartiment de transfert 316. Le deuxième compartiment de transfert 316 présente une ouverture d'introduction 312 et une ouverture d'éjection 310. L'ouverture d'introduction 312 permet l'introduction de l'air provenant de l'extérieur du local dans le deuxième compartiment de transfert 316. L'ouverture 30 d'éjection 310 permet la sortie de l'air contenu dans le deuxième compartiment de transfert 316 vers l'extérieur du local après que cet air ait eu un échange thermique avec le deuxième échangeur thermique 112.

Le deuxième compartiment de transfert 316 prend ainsi la forme d'une canalisation qui tourne à 180° et qui s'étend de l'ouverture d'introduction 312 jusqu'à l'ouverture d'éjection 310. L'air extérieur au local est aspiré par le ventilateur 113 du deuxième échangeur thermique 112 par l'ouverture d'introduction 312, et il traverse alors le deuxième échangeur thermique 112. L'air qui est ainsi passé à travers le deuxième échangeur thermique 112 est ensuite rejeté vers l'extérieur par l'ouverture d'éjection 310. L'air ainsi aspiré et rejeté suit le parcours de la flèche 324. La mise en place de l'installation thermique 100 dans le boîtier 350, afin de constituer un ensemble thermique 300 monobloc, facilite sa mise en place et sa mise en fonctionnement. En effet, la mise en place du boîtier 350 nécessite seulement le perçage de la paroi 302 afin d'y réaliser le trou 308 d'un diamètre d'environ 200 mm, puis la fixation du boîtier 350 à l'intérieur du local sur la paroi 302 en disposant l'ouverture d'introduction 312 et l'ouverture d'éjection 310 dans le trou 308. La dimension du trou 308 est ainsi réduite par rapport aux dimensions de l'ensemble thermique 300. Le boîtier 350 de l'installation thermique 300 comprend une canalisation d'échange 326 qui est en saillie sur ledit boîtier 350 et qui englobe l'ouverture d'introduction 312 et l'ouverture d'éjection 310.

Les dimensions extérieures de la canalisation d'échange 326 sont égales à celles du trou 308 pour permettre son insertion dans ledit trou 308. La mise en place de l'ensemble thermique selon l'invention ne nécessite donc pas de gros travaux. Il est également possible de prévoir que la paroi 302 soit percée d'un premier trou et d'un deuxième trou en remplacement du trou unique 308. Le premier trou permet ainsi la mise en place des parois délimitant l'ouverture d'introduction 312 et le deuxième trou permet ainsi la mise en place des parois délimitant l'ouverture d'éjection 310. Les parois délimitant l'ouverture d'introduction 312 forment ainsi une première canalisation d'échange englobant l'ouverture d'introduction 312 et les parois délimitant l'ouverture d'éjection 310 forment ainsi une deuxième canalisation d'échange englobant l'ouverture d'éjection 310. Chaque canalisation d'échange est alors en saillie sur le boîtier 350 et est prévue pour s'insérer dans un trou de la paroi 302. La paroi 302 présente alors deux trous.

La mise en fonctionnement de l'installation thermique 100 nécessite uniquement de la relier électriquement à une prise de courant électrique. Il n'est plus nécessaire de faire appel à un technicien spécialisé puisque les réglages et les connexions frigorifiques et électriques sont effectués en usine.

En outre, il n'y a plus d'unité extérieure dégradant l'aspect esthétique du bâtiment. Le fonctionnement de l'ensemble thermique 300 en mode chauffage est le suivant: - l'air extérieur au local porteur de calories est aspiré à travers l'ouverture d'introduction 312, - l'air ainsi aspiré décharge ses calories vers le fluide caloporteur circulant dans le deuxième échangeur thermique 112 prenant ici la fonction d'évaporateur, - l'air ainsi déchargé est expulsé vers l'extérieur du local à travers l'ouverture d'éjection 310, - le fluide caloporteur ainsi chauffé circule dans la septième canalisation 128d et la huitième canalisation 130 pour rejoindre le compresseur 102, - le fluide caloporteur ainsi comprimé s'écoule dans la première canalisation 120 et la deuxième canalisation 124a pour rejoindre la masse thermique inertielle 104, - le fluide caloporteur traverse alors la masse thermique inertielle 104 pour la chauffer, - le fluide caloporteur circule ensuite dans la troisième canalisation 124b et la quatrième canalisation 128a pour rejoindre le premier échangeur thermique 108 prenant ici la fonction de condenseur, - le fluide caloporteur traverse alors le premier échangeur thermique 108 pour chauffer l'air intérieur amené par le ventilateur 109, - le fluide caloporteur circule ensuite dans la cinquième canalisation 128b pour rejoindre le détendeur 110, et - le fluide caloporteur ainsi détendu circule alors dans la sixième canalisation 128c pour rejoindre l'évaporateur 112 où le cycle recommence. Le fonctionnement de l'ensemble thermique 300 en mode rafraîchissement est le suivant: - l'air intérieur au local porteur de calories est aspiré à travers les orifices 322a et 322b du premier compartiment de transfert 320 vers le premier échangeur thermique 108 prenant ici la fonction d'évaporateur, - l'air ainsi aspiré décharge ses calories vers le fluide caloporteur circulant dans le premier échangeur thermique 108, - l'air ainsi déchargé est expulsé vers l'intérieur du local à travers les orifices du premier compartiment de transfert 320 pour refroidir l'air intérieur du local, - le fluide caloporteur ainsi chauffé circule dans la quatrième canalisation 128a et la huitième canalisation 130 pour rejoindre le compresseur 102, - le fluide caloporteur ainsi comprimé s'écoule dans la première canalisation 120, la canalisation de détournement 122, la troisième canalisation 124b et la septième canalisation 128d pour rejoindre le deuxième échangeur thermique 112 prenant la fonction de condenseur, - le fluide caloporteur traverse alors le deuxième échangeur thermique 112 pour décharger ses calories dans l'air extérieur au local qui est aspiré par l'ouverture d'introduction 312 et qui, ainsi chauffé, est expulsé par l'ouverture d'éjection 310, - le fluide caloporteur ainsi déchargé s'écoule dans la sixième canalisation 128c pour rejoindre le détendeur 110, - le fluide caloporteur ainsi détendu circule alors dans la cinquième canalisation 128b pour rejoindre le premier échangeur thermique 108 où le cycle recommence. Un passage d'air 360 est disposé entre le premier compartiment de transfert 320 et le deuxième compartiment de transfert 316. Le passage d'air 360 permet le passage d'air provenant du deuxième compartiment de transfert 316 vers le premier compartiment de transfert 320 en suivant la flèche 362. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, l'air qui traverse le passage d'air 360 a d'abord subi un échange thermique avec le deuxième échangeur thermique 112. Afin de faciliter la mise en oeuvre du passage d'air 360, le premier compartiment de transfert 320 et le deuxième compartiment de transfert 316 sont disposés l'un à côté de l'autre et sont séparés par une seule paroi.

L'air ainsi introduit dans le premier compartiment de transfert 320 est soufflé sur la masse thermique inertielle 104 afin d'être chauffé avant d'être introduit à l'intérieur du local. Ainsi de l'air frais au moins partiellement chauffé est introduit dans le local, assurant ainsi un renouvellement d'air. L'air usé est expulsé par ailleurs par un système d'extraction classique disposé de préférence dans les pièces humides. Le débit d'air à travers le passage d'air 360 est de préférence réglable afin de pouvoir contrôler la quantité d'air frais introduit dans le local. A cette fin, l'ensemble thermique 300 comporte des moyens de réglage prévus pour régler le débit d'air à travers le passage d'air 360. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, les moyens de réglage comportent un moyen d'obturation 364 et un moyen de déplacement commandé par l'unité de commande et prévu pour assurer le déplacement dudit moyen d'obturation.

Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, le moyen d'obturation prend la forme d'un bouchon 364 de forme conique dont la pointe pénètre plus ou moins dans le passage d'air 360, afin de régler le débit d'air en direction du premier compartiment de transfert 320. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Par exemple, lorsque la masse thermique inertielle 104 est sous forme liquide, l'ensemble thermique 300 selon l'invention, peut comporter une masse thermique inertielle additionnelle 105 montée en parallèle avec la masse thermique inertielle 104.

La masse thermique inertielle additionnelle 105 prend la forme d'un serpentin qui est plongé dans un matériau à forte inertie thermique pouvant réaliser de l'accumulation et de la restitution de chaleur dans la première source d'air 306, et qui est en communication fluidique avec le liquide de la masse thermique inertielle 104. Le serpentin n'est pas logé dans le boîtier 350 et il est disposé dans la première source d'air 306. A cette fin, la masse thermique inertielle additionnelle 105 présente une première canalisation de dérivation 123 par laquelle du liquide est ponctionné dans la masse thermique inertielle 104 pour alimenter le serpentin de la masse thermique inertielle additionnelle 105 et une deuxième canalisation de dérivation 125 par laquelle le liquide du serpentin de la masse thermique inertielle additionnelle 105 est redirigé vers la masse thermique inertielle 104. Pour faciliter la circulation du liquide dans la masse thermique inertielle additionnelle 105, une pompe est prévue sur l'une des canalisations de dérivation 123 5 ou 125. L'unité de commande peut être en communication avec une unité de commande globale gérant le chauffage de la deuxième source d'air 306. L'unité de commande peut alors commander le chauffage, le rafraîchissement, le soufflage, le stockage d'énergie, le renouvellement d'air en fonction des autres appareils présents dans le Io local, et en fonction des coûts énergétiques durant la journée ou l'année.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1) Installation thermique (100) réversible dans laquelle circule un fluide caloporteur, ladite installation thermique (100) comportant : - un compresseur (102), - une première canalisation (120) reliée à la sortie dudit compresseur (102), - une vanne trois voies (114) dont une première voie est reliée à la première canalisation (120), - une deuxième canalisation (124a) reliée à une deuxième voie de ladite vanne trois voies (114), - une masse thermique inertielle (104) dont l'entrée est reliée à ladite deuxième canalisation (124a) et qui est prévue pour avoir un échange thermique avec une première source d'air (306), - une troisième canalisation (124b) reliée à la sortie de ladite masse thermique inertielle (104), - une canalisation de détournement (122) reliée, d'une part, à la troisième voie de ladite vanne trois voies (114), et d'autre part, à la troisième canalisation (124b), - une vanne quatre voies (106) dont une première voie est reliée à la troisième canalisation (124b), - une quatrième canalisation (128a) reliée à une deuxième voie de ladite vanne quatre voies (106), - un premier échangeur thermique (108) dont l'une des entrées/sorties est reliée à ladite quatrième canalisation (128a), et qui est prévu pour avoir un échange thermique avec ladite première source d'air (306), - une cinquième canalisation (128b) reliée à l'autre entrée/sortie dudit premier échangeur thermique (108), - un détendeur (110) dont l'une des entrées/sorties est reliée à ladite cinquième canalisation (128b), - une sixième canalisation (128c) reliée à l'autre entrée/sortie dudit détendeur (110), - un deuxième échangeur thermique (112) dont l'une des entrées/sorties est reliée à ladite sixième canalisation (128c), et qui est prévu pour avoir un échange thermique avec une deuxième source d'air (304),- une septième canalisation (128d) qui est reliée, d'une part, à l'autre entrée/sortie dudit deuxième échangeur thermique (112), et, d'autre part, à une troisième voie de ladite vanne quatre voies (106), et - une huitième canalisation (130) qui est reliée, d'une part, à une quatrième voie de ladite vanne quatre voies (106), et, d'autre part, à l'entrée du compresseur (102), la vanne trois voies (114) et la vanne quatre voies (106) étant prévues pour prendre alternativement une première position dans laquelle la première canalisation (120) est en communication fluidique avec la deuxième canalisation (124a), la troisième canalisation (124b) est en communication fluidique avec la quatrième canalisation (128a), et la septième canalisation (128d) est en communication fluidique avec la huitième canalisation (130), ou une deuxième position dans laquelle la première canalisation (120) est en communication fluidique avec la canalisation de détournement (122), la troisième canalisation (124b) est en communication fluidique avec la septième canalisation (128d), et la quatrième canalisation (128a) est en communication fluidique avec la huitième canalisation (130).
2. 2) Installation thermique (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier échangeur thermique (108) et le deuxième échangeur thermique (112) présentent chacun un ventilateur (109, 113).
3. 3) Ensemble thermique (300) comportant: - un boîtier (350), et - une installation thermique (100) selon l'une des revendications 1 ou 2 disposée dans ledit boîtier (350), ledit boîtier (350) présentant, d'une part, un premier compartiment de transfert (320) dans lequel sont logés ledit premier échangeur thermique (108) et ladite masse inertielle (104), ledit premier compartiment de transfert (320) présentant des orifices (322a, 322b) par où l'air provenant de ladite première source d'air (306) pénètre dans ledit premier compartiment de transfert (320) et par où l'air ayant eu un échange thermique avec ledit premier échangeur thermique (108) et/ou ladite masse inertielle (104) ressort vers ladite première source d'air (306), et, d'autre part, un deuxième compartiment de transfert (316) dans lequel est logé ledit deuxième échangeur thermique (112), ledit deuxième compartiment de transfert (316) présentant une ouverture d'introduction (312) par où l'air provenant de ladite deuxième source d'air(304) pénètre dans ledit compartiment de transfert (316) et une ouverture d'éjection (310) par où l'air ayant eu un échange thermique avec ledit deuxième échangeur thermique (112) ressort vers ladite deuxième source d'air (304).
4. 4) Ensemble thermique (300) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier (350) comprend une canalisation d'échange (326) englobant l'ouverture d'introduction (312) et l'ouverture d'éjection (310), qui est en saillie sur le boîtier (350) et qui est prévue pour s'insérer dans un trou (308) d'une paroi séparant la première source d'air (306) et la deuxième source d'air (304).
5. 5) Ensemble thermique (300) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier (350) comprend une première canalisation d'échange englobant l'ouverture d'introduction (312) et une deuxième canalisation d'échange englobant l'ouverture d'éjection (310), chaque canalisation d'échange étant en saillie sur le boîtier (350) et étant prévue pour s'insérer dans un trou d'une paroi (302) séparant la première source d'air (306) et la deuxième source d'air (304).
6. 6) Ensemble thermique (300) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que, lorsque la masse thermique inertielle (104) est sous forme liquide, il comporte en outre une masse thermique inertielle additionnelle (105) présentant un serpentin qui n'est pas logé dans le boîtier (350), une première canalisation de dérivation (123) par laquelle du liquide est ponctionné dans la masse thermique inertielle (104) pour alimenter ledit serpentin, et une deuxième canalisation de dérivation (125) par laquelle le liquide dudit serpentin est redirigé vers la masse thermique inertielle (104).
7. 7) Ensemble thermique (300) selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le boîtier (350) comporte un compartiment de compression (314) dans lequel est logé le compresseur (102).
8. 8) Ensemble thermique (300) selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le boîtier (350) comporte un compartiment de détente (318) dans lequel est logé le détendeur (110).
9. 9) Ensemble thermique (300) selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un passage d'air (360) disposé entre ledit premier compartiment de transfert (320) et ledit deuxième compartiment de transfert (316) et prévu pour permettre le passage d'air depuis ledit deuxième compartiment de transfert (316) vers le premier compartiment de transfert (320).
10. 10) Ensemble thermique (300) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'air ayant ainsi traversé est dirigé sur la masse thermique inertielle (104).
11. 11) Ensemble thermique (300) selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage prévus pour régler le débit d'air à travers 10 le passage d'air (360).