FR2993637B1 - Ensemble de conduite de circulation de fluide pour structure d'echange thermique et procede de fabrication d'un tel ensemble - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un ensemble de conduite de circulation de fluide (1) pour structure d'échange thermique, comprenant : - un tube flexible (2) courbé de manière à former une pluralité de boucles alternativement sur un premier côté (C1) et sur un deuxième côté (C2), et - au moins un lien (3, 4, 31) maintenant le tube flexible (2) courbé, le ou les liens (3, 4, 31) autorisant un repliement de l'ensemble de conduite (1) sur lui-même afin de faciliter le stockage, le transport et la pose de l'ensemble de conduite. L'invention concerne également une structure chauffante/rafraichissante hydraulique comprenant un tel ensemble de conduite, un capteur géothermique comprenant un tel ensemble de conduite et un procédé de fabrication d'un tel ensemble de conduite.

Description

DOMAINE DE L’INVENTION L’invention concerne un ensemble de conduite de circulation de fluide pour structure d’échange thermique, telle qu’une structure chauffante/rafraichissante hydraulique, et un procédé de fabrication d’un tel ensemble.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Les structures chauffantes ou rafraîchissantes hydrauliques, telles que les dalles de planchers chauffants par exemple, comprennent généralement une conduite dans laquelle un fluide caloporteur circule, et une couche de substrat dans laquelle la conduite est noyée ou qui s’étend au-dessus de la conduite.

Ces structures sont généralement installées de la manière suivante. Un tube flexible est d’abord déposé sur une couche de substrat isolant en formant un serpentin. Le serpentin comprend généralement une pluralité de boucles. Puis le serpentin ainsi formé est recouvert d’une couche de revêtement, telle que par exemple une chape de béton.

Pour déposer le tube sur la couche de substrat isolant, l’opérateur déroule le tube flexible à partir d’une couronne de tube. Cette opération est délicate car le tube flexible doit être posé selon un schéma de serpentin prédéfini, avec un pas de pose prédéfini entre les boucles du serpentin.

En effet, le diamètre et le pas de pose du tube flexible conditionnent en partie la puissance calorifique de la structure chauffante/rafraichissante.

Une première technique consiste à fixer le tube flexible sur la couche de substrat isolant au fur et à mesure que le tube flexible est déposé sur la couche de substrat isolant, au moyen d’agrafes.

Une deuxième technique consiste à utiliser un substrat isolant, par exemple en polystyrène expansé, présentant des reliefs en forme de plots, entre lesquels le tube flexible est déposé. Les plots permettent de guider le positionnement du tube flexible et de maintenir le tube flexible en position lors de la formation de la couche de revêtement. De plus, les plots permettent de protéger le tube flexible de l’écrasement lorsque des opérateurs circulent sur le substrat isolant.

Dans tous les cas, l’installation de la structure doit être réalisée par des opérateurs expérimentés, afin de respecter le schéma de pose et d’éviter tout risque de « croquage » (c’est-à-dire de pliage) du tube flexible. Les opérateurs doivent disposer d’un matériel approprié (agrafeuse, substrat isolant à plots). De plus, l’installation de la structure nécessite un temps de pose du tube flexible relativement long.

Par ailleurs, il a également été envisagé d’intégrer le tube flexible directement dans une structure porteuse d’un bâtiment, telle qu’une dalle de compression par exemple.

Pour faciliter la pose, il existe des modules préfabriqués comprenant un treillis métallique et un tube flexible fixé au treillis au moyen de liens. Les modules sont déposés dans un coffrage et noyés dans le béton lors de la construction de la structure porteuse.

Cependant, du fait de leur encombrement, l’utilisation de ces modules requiert des moyens de transport et de manutention spécifiques.

RESUME DE L’INVENTION

Un but de l’invention est de proposer un ensemble de conduite de circulation de fluide pour structure d’échange thermique qui permette une pose facile et rapide, et qui puisse notamment être intégré dans une structure porteuse d’un bâtiment.

Ce problème est résolu dans le cadre de la présente invention grâce à un ensemble de conduite de circulation de fluide pour structure d’échange thermique, comprenant : - un tube flexible courbé de manière à former une pluralité de boucles alternativement sur un premier côté et sur un deuxième côté, et - au moins un lien maintenant le tube flexible courbé, le ou les liens autorisant un repliement de l’ensemble de conduite sur lui-même afin de faciliter le stockage, le transport et la pose de l’ensemble de conduite.

Comme l’ensemble de conduite peut être enroulé ou replié sur lui-même (par exemple en accordéon), il est peu encombrant et peut être transporté dans une camionnette par exemple.

De plus, l’ensemble de conduite peut être manipulé par un seul opérateur. Lors de la pose, l’opérateur déroule ou déplie simplement l’ensemble de conduite, les boucles étant déjà formées et maintenues entre elles par le lien souple. L’ensemble de conduite peut également présenter les caractéristiques suivantes : - le tube flexible est courbé en alternance dans un premier sens et dans un deuxième sens, de manière à présenter une forme en épingles ; - le tube flexible présente une série de tronçons de tube, chaque tronçon étant entre une boucle du premier côté et une boucle du deuxième côté, et les tronçons présentent deux à deux un pas d’écartement constant, lorsque le ou les liens sont tendus ; - le ou les liens s’étend selon une direction sensiblement transversale aux tronçons ; - le ou les liens sont souples ; - la longueur des portions de liens entre deux boucles successives est au moins égale à la longueur de la portion de liens dans une boucle augmentée du périmètre extérieur du tube flexible ; - le tube flexible est courbé en alternance dans un premier sens et dans un deuxième sens, de manière à former un circuit aller composé de grandes boucles et de petites boucles alternées, et un circuit retour composé de petites boucles et de grandes boucles alternées, chaque petites boucles du circuit retour étant logées dans une grande boucle du circuit aller et chaque grande boucle du circuit retour logeant une petite boucle du circuit aller ; - le ou les liens sont souples et continues et la longueur des portions de lien entre deux grandes boucles successives est au moins égale à la longueur de la portion de lien dans une grande boucle augmentée du périmètre extérieur du tube flexible ; - l’ensemble de conduite comprend une pluralité de premiers liens individuels, une pluralité de deuxièmes liens individuels et un lien de maintien, chaque lien individuel reliant entre elles des extrémités de tronçons de tube liées à une même grande boucle donnée et des extrémités de tronçons de tube liées à la petite boucle logée dans la grande boucle donnée, le lien de maintien maintenant l’espacement des tronçons de tube entre eux ; - les liens individuels sont souples ou rigides. L’invention se rapporte également à une structure chauffante/rafraichissante hydraulique comprenant un ouvrage en maçonnerie et un ensemble de conduite tel que défini précédemment, l’ensemble de conduite étant noyé dans l’ouvrage en maçonnerie. L’invention se rapporte également à un capteur géothermique comprenant un massif terreux souterrain et un ensemble de conduite tel que défini précédemment, l’ensemble de conduite étant enfoui dans le massif terreux. L’invention se rapporte également à un procédé de fabrication d’un ensemble de conduite tel que décrit ci-dessus, comprenant des étapes de : - courber un tube flexible de manière à former une pluralité de boucles, et - relier les boucles entre elles au moyen d’un lien pour maintenir le tube flexible courbé, le lien autorisant un repliement de l’ensemble de conduite sur lui-même afin de faciliter le stockage, le transport et la pose de l’ensemble de conduite.

Les caractéristiques optionnelles et non limitatives du procédé sont : - le procédé comprend en outre les étapes de : entraîner en parallèle en défilement deux séries de pièces de support selon une première direction de défilement, enrouler alternativement le tube flexible autour d’une pièce de support de l’une des séries et autour d’une pièce de support de l’autre série de manière à former les boucles à mesure du défilement des deux séries de pièces de support ; - le tube flexible est guidé en alternance vers une pièce de support de l’une des séries et vers une pièce de support de l’autre série par un bras oscillant exécutant un mouvement de va-et-vient selon une deuxième direction d’oscillation, perpendiculaire à la première direction de défilement ; - le procédé comprend en outre une étape de dérouler le tube flexible à partir d’une bobine de tube flexible ; - le procédé comprend en outre une étape de dérouler le lien souple parallèlement à la première direction de défilement et relier les boucles entre elles à mesure de l’avancement des boucles entraînées par les pièces de support ; - le procédé comprend en outre des étapes d’entrainer en parallèle en défilement une première série de pièces de support et de pièces de support additionnelles et une deuxième série de pièces de support et de pièces de support additionnelle selon une première direction de défilement, et d’enrouler alternativement le tube flexible autour d’une pièce de support et une pièce de support additionnelle de la première série et autour d’une pièce de support et une pièce de support additionnelles de la deuxième série de manière à former les petites et grandes boucles à mesure du défilement des deux séries de pièces de support et des deux séries de pièces de support additionnelles ; - le milieu du tube flexible est enroulé autour d’une pièce de support de la première série, une première moitié du tube flexible est guidée en alternance vers les pièces de support de la deuxième série et vers les pièces de support additionnelles de la première série par un premier bras oscillant exécutant un mouvement de va-et-vient selon une deuxième direction d’oscillation, perpendiculaire à la première direction de défilement, et une deuxième moitié du tube flexible est guidée en alternance vers les pièces de support additionnelles de la deuxième série et vers les pièces de support de la première série par un deuxième bras oscillant exécutant un mouvement de va-et-vient selon la deuxième direction d’oscillation, les bras oscillants étant synchronisés de manière à ce qu’ils forment à chaque alternance une grande boucle et une petite boucle logée dans la grande boucle ; - le procédé comprend en outre une étape de dérouler le lien parallèlement à la première direction de défilement et relier les boucles entre elles à mesure de l’avancement des boucles entraînées par les pièces de support et les pièces de support additionnelles ; - le procédé comprenant en outre une étape de replier l’ensemble sur lui-même.

PRESENTATION DES DESSINS D’autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 représente de manière schématique un ensemble de conduite de circulation de fluide conforme à un premier mode de réalisation de l’invention, dit « simple flux », - les figures 2 et 3 illustrent de manière schématique un procédé de fabrication d’un ensemble de conduite de circulation de fluide simple flux, - les figures 4A à 4E illustrent de manière schématique l’installation d’un ensemble de conduite de circulation de fluide simple flux, - la figure 5 illustre de manière schématique le repliement de l’ensemble de conduite de circulation de fluide en coupe transversale par rapport aux tronçons droits du tube flexible, - la figure 6 illustre de manière schématique un ensemble de conduite de circulation de fluide conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention, dit « double flux », - la figure 7 illustre de manière schématique une machine pour la fabrication d’un ensemble de conduite de fluide de circulation double flux, - la figure 8 illustre de manière schématique un ensemble de conduite replié conforme au deuxième mode de réalisation, - la figure 9 illustre de manière schématique un ensemble de conduite replié conforme au deuxième mode de réalisation transporté par un opérateur ; - la figure 10 représente de manière schématique une structure chauffante/rafraichissante hydraulique incorporant l’ensemble de conduite de circulation de fluide, - la figure 11 représente de manière schématique un capteur géothermique horizontal incorporant l’ensemble de conduite de circulation de fluide, en vue de dessus, - les figures 12A et 12B représentent de manière schématique un capteur géothermique vertical incorporant l’ensemble de conduite de circulation de fluide, respectivement en vue de face et en vue de côté.

DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION

Sur la figure 1, l’ensemble 1 de conduite de circulation de fluide simple flux représenté comprend un tube flexible 2 courbé de manière à former une pluralité de boucles alternativement sur un premier côté C1 et sur un deuxième côté C2, un premier lien 3 et un deuxième lien 4, les liens 3 et 4 reliant les boucles entre elles. Le premier lien 3 et le deuxième lien 4 peuvent être souples.

Le tube flexible 2 est un tube en matière plastique, telle que du polyéthylène (PE), du polyéthylène réticulé (PEx), du polyéthylène de meilleure résistance à la température (PE-RT). Le tube flexible 2 présente par exemple un diamètre extérieur d’environ 16 millimètres et un diamètre interne d’environ 13 millimètres.

Le tube flexible 2 est courbé en alternance dans un premier sens A et dans un deuxième sens B, de manière à présenter une forme d’épingles. Le tube flexible 2 forme une série de boucles ou d’épingles disposées les unes à côté des autres dans un même plan.

Le tube flexible 2 comprend ainsi une série de tronçons droits de tube 5, une première série de tronçons courbes de tube 6 correspondant aux boucles du premier côté C1 et une deuxième série de tronçons courbes de tube 7 correspondant aux boucles du deuxième côté C2.

Les tronçons droits de tube 5 s’étendent selon une première direction X (direction transversale de l’ensemble de conduite).

Chaque tronçon droit 5 présente une première extrémité 8 et une deuxième extrémité 9. Chaque tronçon courbe 6 de la première série relie une première extrémité 8 d’un tronçon droit 5 à une première extrémité 8 d’un autre tronçon droit 5 adjacent. Chaque tronçon courbe 7 de la deuxième série relie une deuxième extrémité 9 d’un tronçon droit 5 à une deuxième extrémité 9 d’un autre tronçon droit 5 adjacent. Ainsi, les tronçons courbes 6 et 7 relient alternativement les premières extrémités 8 et les deuxièmes extrémités 9 des tronçons droits 5 entre elles. De préférence, les boucles d’un même côté C1, C2 présentent deux à deux un pas d’écartement constant P.

De préférence, les tronçons droits 5 sont espacés entre eux avec un pas d’écartement P constant entre deux tronçons droits successifs. Le pas P est compris entre 10 et 50 centimètres, de préférence entre 15 et 20 centimètres. Le pas P est par exemple de l’ordre de 15 centimètres. Par conséquent, les boucles d’un même côté présentent également un pas d’écartement E constant.

Les liens 3 et 4 sont sensiblement parallèles entre eux et s’étendent selon une deuxième direction Y (direction longitudinale de l’ensemble de conduite), perpendiculaire à la première direction X.

Dans la variante illustrée par la figure 1, les liens 3 et 4 relient de manière continue les tronçons droits 5 entre eux de sorte que lorsque les liens 3, 4 sont tendus, les liens 3, 4 maintiennent le pas d’écartement P entre deux tronçons droits 5 successifs, c’est-à-dire le pas d’écartement E entre deux boucles successives. Les liens 3 et 4 sont nécessairement souples pour permettre le repliement de l’ensemble de conduite.

Plus précisément, le premier lien souple 3 relie les premières extrémités 8 des tronçons droits 5 entre elles et le deuxième lien souple 4 relie les deuxièmes extrémités 9 des tronçons droits 5 entre elles. A cet effet, chaque lien souple 3 et 4 est attaché aux différents tronçons droits 5 par des moyens de fixation, tels que de la colle, un treillis ou des agrafes par exemple.

Chaque lien souple 3 et 4 peut comprendre une bande adhésive, la bande adhésive étant collée sur chaque tronçon droit 5. Chaque lien souple 3 et 4 peut comprendre une bande adhésive et une bande collée sur la bande adhésive ou deux bandes adhésives collées l’une à l’autre. Les deux bandes entourant les tronçons droits, par exemple chacune sur une moitié du contour de ceux-ci, de manière à prendre les tronçons droits en sandwich.

Alternativement, chaque lien souple 3 et 4 peut comprendre un ruban en matière plastique, notamment en matière plastique renforcée de fibres de verre. Dans ce cas, le ruban est fixé sur chaque tronçon droit 5 par collage, thermosoudage ou au moyen d’une agrafe.

La longueur des portions de liens 3 et 4 situées entre les extrémités de deux tronçons droits reliées à des tronçons courbes différents est égale à la longueur des portions des liens situées entre les extrémités de deux tronçons droits reliées à un même tronçon courbe augmentée au moins du périmètre extérieur de la section droite du tube flexible comme illustré sur la figure 5. Ainsi, il est possible de replier l’ensemble de conduite.

Pour un même ensemble de conduite 1, la longueur du tube flexible 2 est généralement inférieure ou égale à 120 mètres. L’ensemble de conduite 1 représentée sur la figure 1 comprend deux liens souples 3 et 4. Toutefois, dans une variante de ce mode de réalisation, l’ensemble de conduite pourrait comprendre un lien supplémentaire disposé entre les deux liens souples 3 et 4, dit lien de maintien. Ce lien de maintien peut avoir les mêmes caractéristiques que les liens souples 3 et 4 décrits ci-dessus.

Dans ce cas, les liens souples continues 3 et 4 peuvent être chacun remplacés par une pluralité de liens individuels. Chaque lien individuel relie les extrémités de deux tronçons droits reliées au même tronçon courbe, c’est-à-dire correspondant à la même boucle. Ces liens individuels peuvent être souples ou rigides. Le lien de maintien est quant à lui continu et souple. Il relie tous les tronçons droits entre eux afin d’assurer le pas d’écartement P constant entre les tronçons droits 5. Les figures 2 et 3 illustrent de manière schématique un procédé de fabrication de l’ensemble de conduite de circulation de fluide.

La fabrication de l’ensemble de conduite 1 est réalisée grâce à une machine de fabrication 10. La machine de fabrication 10 comprend une première bande sans fin 11, une deuxième bande sans fin 12 et quatre tambours rotatifs d’entrainement 13. Chaque bande sans fin 11 et 12 est enroulée autour de deux tambours 13 et est entraînée en défilement par les deux tambours 13 selon une direction de défilement correspondant à la direction longitudinale Y de l’ensemble de conduite.

La machine 10 comprend également une bobine d’alimentation 14 sur laquelle est enroulé le tube flexible 2.

La machine 10 comprend en outre un bras d’alimentation oscillant 15, adapté pour être déplacé en translation selon une direction transversale à la direction de défilement des bandes, c’est-à-dire de manière sensiblement parallèle à la direction X transversales de l’ensemble de conduite. Le bras d’alimentation 15 est commandé pour être déplacé en alternance dans un premier sens de déplacement et dans un deuxième sens de déplacement, selon un mouvement de va-et-vient.

La machine 10 comprend en outre une première série de pièces de support 16 et une deuxième série de pièces de support 17 fixées respectivement à la première bande sans fin 11 et la deuxième bande sans fin 12. Les pièces de support 16, 17 d’une même série sont disposées le long de la bande sans fin 11, 12 en étant espacées d’un pas P constant entre deux pièces de support 16, 17 successives.

Chaque pièce de support 16, 17 comprend une surface d’appui convexe 18, 19 de forme courbe, de préférence cylindrique présentant un rayon adapté au rayon de courbure du tube flexible. Les surfaces d’appui 18 de la première série de pièces de support 16 et les surfaces d’appui 19 de la deuxième série de pièces de support 17 sont orientées dans des directions opposées.

De plus, les pièces de support 16 sont disposées le long de la bande sans fin 11 et les pièces de support 17 sont disposées le long de la bande sans fin 12 en étant décalées les unes par rapport aux autres.

La machine 10 comprend également un premier distributeur de lien 20 et un deuxième distributeur de lien 21. Les deux distributeurs de lien 20 et 21 sont positionnés côté à côte, entre les deux bandes sans fin 11 et 12. Le premier distributeur de lien 20 est adapté pour délivrer en continu le premier lien souple 3. Le deuxième distributeur de lien 21 est adapté pour délivrer en continu le deuxième lien souple 4. Le premier lien souple 3 et le deuxième lien souple 4 sont déroulés à partir des distributeurs 20 et 21 parallèlement à la direction de défilement des bandes sans fin.

En fonctionnement, les deux bandes sans fin 11 et 12 sont entraînées simultanément en défilement de manière synchronisée, c’est-à-dire avec une vitesse de défilement identique. Cela a pour effet, d’entrainer en défilement les deux séries de pièces de support 16 et 17.

Le tube flexible 2 est déroulé à partir de la bobine d’alimentation 14 et est guidé en alternance vers une pièce de support 16 et vers une pièce de support 17 par le bras oscillant 15. Comme les deux séries de pièces de support 16 et 17 sont entraînées en défilement, le tube flexible 2 s’enroule alternativement autour d’une pièce de support 16 et autour d’une pièce de support 17. De cette manière, le tube flexible 2 est courbé alternativement dans un sens puis dans l’autre en formant des boucles autour des pièces de support 16 et 17.

Afin de faciliter la mise en forme du tube flexible 2, les pièces de support 16 et 17 utilisées peuvent être des pièces de support chauffantes.

Le premier lien souple 3 est déroulé en continu à partir du premier distributeur de lien 20. Simultanément, le deuxième lien souple 4 est déroulé en continu à partir du deuxième distributeur de lien 21. Les deux liens souples 3 et 4 sont déroulés parallèlement à la direction de défilement des bandes, c’est-à-dire transversalement aux tronçons droits 5 de tube, et sont fixés aux tronçons 5 de manière à former l’ensemble de conduite 1.

Chaque lien souple 3, 4 peut comprendre deux rubans qui sont assemblés l’un sur l’autre, par exemple par collage entre les tronçons droits 5 de tube, et qui prennent en sandwich les tronçons droits 5 de tube. L’ensemble de conduite 1 ainsi formé est replié. C’est-à-dire que les tronçons courbes 6 du premier côté C1 sont rassemblés de manière à ce que les liens 3 et 4 (si ceux-ci sont continus) soient pliés en accordéon comme illustré sur la figure 5. Ces tronçons courbes 6 sont ensuite attachés entre eux. Les tronçons courbes 7 du deuxième côté C2 sont rassemblés et attachés de la même manière. Ainsi, l’ensemble de conduite 1 est facilement stockable sans prendre de place, facilement transportable et pouvant être facilement posé sur chantier même par une seule personne.

Les figures 4A à 4E illustrent de manière schématique l’installation d’un ensemble de conduite de circulation de fluide.

Comme cela est illustré sur la figure 4A, l’ensemble de conduite 1 replié, peut être facilement transporté par un seul opérateur.

Sur la figure 4B, l’ensemble de conduite 1 est déposé sur la surface d’un support plan, tel qu’un support isolant par exemple.

Puis sur les figures 4C à 4E, l’ensemble de conduite 1 est déplié sur le support plan. Comme les liens souples 3 et 4 maintiennent les tronçons 5 entre eux, l’ensemble de conduite 1 prend de lui-même une forme en épingles, avec un pas P d’écartement entre les boucles approprié. L’ensemble de conduite 1 est ensuite fixé au support, par exemple par agrafage.

On notera qu’il est possible, du fait de la souplesse des liens 3 et 4, de diminuer localement le pas d’écartement entre deux boucles lors de la pose de l’ensemble de conduite 1, afin d’ajuster les dimensions de l’ensemble de conduite 1.

Il est également possible, lors de la pose de l’ensemble de conduite 1, de couper les liens souples 3 et 4 à certains endroits, de manière à contourner d’éventuels obstacles ou à augmenter localement le pas d’écartement entre deux boucles. Il peut également être nécessaire de couper les liens souples 3 et 4 afin de permettre un raccordement du tube flexible 2 à un collecteur en vue de permettre une mise en circulation du fluide à travers le tube flexible 2.

Sur la figure 6, l’ensemble de conduite 1 de circulation de fluide double flux représenté comprend un tube flexible 2, deux ensembles de liens individuels 3, 4 et un lien de maintien 31.

Le tube flexible 2 est courbé en alternance dans un premier sens (A) et dans un deuxième sens (B), de manière à former un circuit aller composé de grandes boucles et de petites boucles alternées suivant un premier sens d’extension sensiblement perpendiculaire aux tronçons droits 5 et un circuit retour composé de grandes boucles et de petites boucles alternées suivant le sens d’extension opposé au premier sens d’extension. Chaque petite boucle du circuit retour est logée à l’intérieur d’une grande boucle du circuit aller et chaque grande boucle du circuit retour loge une petite boucle du circuit aller. En d’autres termes, les grandes boucles du circuit aller et les petites boucles du circuit retour sont disposées le long d’un premier côté C1. De même, les grandes boucles du circuit retour et les petites boucles du circuit aller sont disposées le long d’un deuxième côté C2. Les extrémités 2A, 2B du tube flexible 2 peuvent par conséquent être disposées au même endroit afin de simplifier et de faciliter le raccordement.

Ainsi, un tel ensemble de conduite 1 permet une homogénéité de la température sur la surface de l’ensemble de conduite 1.

Le tube flexible 2 comprend ainsi une série de tronçons droits 5 de tube, une première série de grands tronçons courbes 61, une deuxième série de grands tronçons courbes 71, une première série de petits tronçons courbes 62 et une deuxième série de petits tronçons courbes 72. Les tronçons droits 5 s’étendent selon une première direction X (direction sensiblement transversale de l’ensemble de conduite).

Sur la figure 6, le pas d’écartement P entre deux tronçons droits consécutifs est représenté comme étant constant. Bien qu’étant le mode préféré, ceci peut ne pas être le cas, par exemple, l’espacement entre deux tronçons droits ayant l’une de leurs extrémités reliée au même tronçon courbe peut être différent de l’espacement entre deux tronçons droits n’ayant aucune de leurs extrémités reliée au même tronçon courbe.

Quel que soit le cas, le pas d’écartement P moyen entre les milieux des tronçons droits peut être compris entre environ 10 et environ 50 cm, de préférence environ 20 cm.

Il est possible toutefois de raccourcir le pas d’écartement P en rapprochant les tronçons courbes entre eux.

Chaque tronçon droit 5 présente une première extrémité 51 et une deuxième extrémité 52. Les tronçons droits 5 peuvent être regroupés par groupes de quatre tronçons droits numérotés de la manière suivante : 4n+1, 4n+2, 4n+3, 4n+4 avec n supérieur ou égal à 0. Sur le premier côté C1, des tronçons courbes 61 relient les premières extrémités 51 des tronçons droits numérotés 4n+1 et 4n+4 forment les grandes boucles et des tronçons courbes 62 relient les premières extrémités 51 des tronçons droits numérotés 4n+2 et 4n+3 forment les petites boucles. Sur le deuxième côté C2, des tronçons courbes 71 relient les deuxièmes extrémités 52 des tronçons droits numérotés 4n+3 et 4n+6 forment les grandes boucles et des tronçons courbes 72 relient les deuxièmes extrémités 52 des tronçons droits numéroté 4n+4 et 4n+5 forment les petites boucles.

Chaque lien individuel 3, 4 relie les extrémités 51, 52 de tronçons droits numérotés 4n+1 à 4n+4 sur le premier côté C1 et 4n+3 à 4n+6 sur le deuxième côté C2, maintenant deux boucles du tube flexible pour garantir la courbure du tube flexible à cet endroit. Un lien individuel relie les extrémités des tronçons droits correspondant au passage du circuit aller au circuit retour, c’est-à-dire les extrémités de tronçons droits 5 les plus proches du milieu 200 du tube flexible.

Les liens individuels 3, 4 peuvent être souples ou rigides. Le lien de maintien 31 est souple et sert à maintenir l’écartement entre les tronçons droits 5.

Les deux ensembles de liens individuels peuvent être remplacé par deux liens souples continus. Dans ce cas, la longueur des portions des liens entre les extrémités des tronçons droits 4n+4 et 4n+5 (c’est-à-dire entre deux grandes boucles) sur le premier côté C1 est égale à la longueur des portions des liens entre les extrémités des tronçons droits 4n+1 et 4n+4 augmentée au moins du périmètre extérieur π0 du tube flexible (0 étant le diamètre extérieur du tube flexible). De même, la longueur des portions des liens entre les extrémités des tronçons droits 4n+6 et 4n+7 (ce qui équivaut à 4n+2 et 4n+3) sur le deuxième côté C2 est égale à la longueur des portions des liens entre les extrémités des tronçons droits 4n+3 et 4n+6 augmentée au moins du périmètre extérieur π0 du tube flexible (0 étant le diamètre extérieur du tube flexible). Ainsi, l’ensemble de conduite peut être replié comme illustré sur la figure 5.

Les liens individuels 3, 4 continus peuvent être réalisés et fixés de la même manière que pour l’ensemble de conduite simple flux. Lorsque les liens individuels sont rigides, ils peuvent être en outre en plastique rigide, en métal ou en bois, de préférence sous la forme de rails. L’utilisation de tels liens individuels rigides procure plus de constance dans la forme des boucles lors du repliement de l’ensemble de conduite 1 et facilite son positionnement sur site. En outre, les liens individuels 3, 4 rigides peuvent être utilisés pour la fixation de l’ensemble de conduite sur le sol, par exemple par vissage ou pointage sur le support sur lequel l’ensemble de conduite 1 est posé.

La figure 7 illustre de manière schématique une machine 10 pour la fabrication d’un ensemble de conduite de fluide de circulation double flux.

La machine 10 est analogue à la machine décrite ci-dessus en référence aux figures 2 et 3. Seules les caractéristiques différentes ou additionnelles sont décrites ici.

Une première série de pièces de support 171 est prévue sur l’une 11 des bandes sans fin et le long de celle-ci, de préférence à intervalle régulier. Une deuxième série de pièces de support 172 est prévue sur l’autre 12 des bandes sans fin et le long de celle-ci, de préférence à intervalle régulier. Les pièces de support 171 de la première série étant décalées par rapport aux pièces de support 172 de la deuxième série, c’est-à-dire qu’elles ne sont pas au droit des pièces de support 172 de la deuxième série. La première série et deuxième série de pièces de support 171, 172 servent à la position du tube flexible 2 à l’endroit où les petites boucles doivent être formées, c’est-à-dire aux petits tronçons courbes 62, 72. De préférence, chaque pièce de support 171, 172 comprend une surface d’appui 18, 19 convexe de forme courbe, de préférence cylindrique présentant un rayon adapté au rayon de courbure du tube flexible. Les surfaces d’appui 18 des pièces de support 171 de la première série et les surfaces d’appui 19 des pièces de support 172 de la deuxième série sont orientées dans des directions opposées vers l’extérieur de la machine 10. Par exemple, les pièces de support 171, 172 sont des arceaux en forme d’arc de cercle avec un côté ouvert concave et un côté courbé convexe, et dont le côté ouvert est tourné vers un espace entre les deux bandes sans fin 11, 12.

Une première série de pièces de support additionnelles 173 est prévue sur l’une 11 des bandes sans fin et le long de celle-ci. Une deuxième série de pièces de support additionnelles 174 est prévue sur l’autre 12 des bandes sans fin et le long de celle-ci. La première série et deuxième série de pièces de support additionnelles 173, 174 servent à la position du tube flexible 2 à l’endroit où les grandes boucles doivent être formées, c’est-à-dire aux grands tronçons courbes 61, 71. Pour cela, elles présentent une surface d’appui 181, 191 pour entrer en contact avec le tube flexible 2. Les pièces de support additionnelles 173, 174 sont adaptées pour fonctionner par paire. Les deux pièces de support additionnelles 173, 174 d’une paire sont disposées de part et d’autre d’une pièce de support 171, 172 et à équidistance de celle-ci à une distance au moins égale au diamètre extérieur du tube flexible.

En variante (non illustrée), les pièces de support additionnelles sont adaptées pour fonctionner individuellement et chaque pièce de support additionnelle est disposée au droit du milieu d’une pièce de support du côté convexe et espacé de celle-ci d’une distance au moins égale au diamètre extérieur du tube flexible.

Une pièce de support 175 particulière est prévue sur la première bande sans fin 11. Cette pièce de support 175 est dite pièce de support de départ car le tube flexible sera courbé par la machine 10 à partir de son milieu 200 apposé contre cette pièce de support de départ 175.

Contrairement à la machine pour l’ensemble de conduite simple flux, la bobine d’alimentation 14 ne sert ici à enrouler le tube flexible 2 que sur la moitié de sa longueur.

La machine 10 comprend deux bras d’alimentation 151, 152 au lieu d’un seul, nommés premier bras oscillant 151 et deuxième bras oscillant 152. Les bras d’alimentation 151, 152 sont déplaçables en translation selon une direction sensiblement transversale à la direction de défilement des bandes, c’est-à-dire de manière sensiblement parallèle à la direction X transversale de l’ensemble de conduite. Les bras oscillants 151, 152 sont commandés pour être déplacés en alternance dans un premier sens de déplacement et dans un deuxième sens de déplacement, suivant un mouvement de va-et-vient. Les bras d’alimentation 151, 152 sont synchronisés pour que lorsque le premier bras oscillant 151 forme une grande boucle, le deuxième bras oscillant 152 forme une petite boucle et vice et versa.

Les vitesses des bras d’alimentation ne sont pas constantes ni égales. En effet, deux portions 201, 202 de tubes flexibles sont à disposer sur les bandes sans fin 11, 12 et elles se rapprochent, voire entrent en contact, à certains endroit sur les bandes sans fin 11, 12, par exemple au niveau du centre des pièces de support 171, 172. Ainsi, dans l’exemple de la machine 10 de la figure 7, les bras oscillants 151, 152 sont synchronisés de manière à ce que, entre les deux bandes sans fin 11, 12, celui qui va former la prochaine grande boucle se déplace moins vite que celui qui va former la prochaine petite boucle.

La machine 10 comprend en outre des deux distributeurs 20, 21 de lien, un distributeur 23 de lien de maintien disposé entre les deux distributeurs 20, 21 de lien. Le distributeur 23 de lien de maintien est adapté pour délivrer en continu le lien de maintien 31. Le lien de maintien 31 est déroulé à partir du distributeur 23 de lien de maintien parallèlement à la direction de défilement des bandes sans fin 11, 12. De préférence, le lien de maintien 31 est formé de deux bandes adhésives collées l’une contre l’autre de manière à entourer le tube flexible lorsque le lien de maintien le croise lors de la fabrication de l’ensemble de conduit.

La machine 10 comprend en outre deux coupe-liens 24, 25 adaptés pour couper les liens continus déroulés à partir des distributeurs 20, 21 de lien pour former des liens individuels.

En variante, les coupe-liens 24, 25 peuvent être omis et les premier et deuxième distributeurs 20, 21 de lien adapté pour effectuer un mouvement de translation orthogonal à la direction de défilement des bandes sans fin pour allonger les liens entre les groupes de boucles, c’est-à-dire en dehors de celles-ci.

Dans une autre variante non représentée, le lien de maintien demeurant flexible, les distributeurs de lien de part et d’autre du distributeur de lien de maintien délivrent des liens individuels rigides et plaquent ces liens individuels sur les extrémités de quatre tronçons droits du tube flexible.

Dans une autre variante encore non représentée, un seul distributeur de lien rigide et un distributeur de maintien sont prévus. Le distributeur de lien rigide est adapté pour se déplacer perpendiculairement à la direction de défilement des bandes sans fin et normalement à un plan de symétrie de l’ensemble de bandes sans fin ne coupant pas celles-ci. Il est donc adapté pour plaquer des liens individuels tantôt contre les extrémités de tronçons droits du tube flexible proches d’une des bandes sans fin et tantôt contre les extrémités de tronçons droits du tube flexible proches de l’autre des bandes sans fin.

En fonctionnement, le tube flexible 2 est enroulé à moitié (ou déroulé à moitié s’il est d’abord présenté enroulé intégralement). Le milieu 200 du tube flexible est ensuite disposé contre la surface d’appui 182 de la pièce de support de départ 175. La partie enroulée du tube flexible 2 est alimentée au premier bras oscillant 151 et la partie déroulée au deuxième bras oscillant 152.

Les bras oscillants 151, 152 sont mis en mouvement de va-et-vient et leurs vitesses adaptées l’une par rapport à l’autre. Les bras oscillants 151, 152 effectuent donc les opérations suivantes de manière itérative : - dans un premier sens S1 de leur mouvement le premier bras oscillant 151 appose la première moitié 201 de tube flexible contre la surface d’appui 19 d’une pièce de support 172 d’une des bandes sans fin 12, et le deuxième bras oscillant 152 appose la deuxième moitié 202 de tube flexible contre la surface d’appui 191 de pièces de support additionnelles 174 de la bande sans fin 12; - dans un deuxième sens S2 de leur mouvement, le premier bras oscillant 151 appose la première moitié 201 de tube flexible contre la surface d’appui 181 de pièces de support additionnels 173 de l’autre bandes sans fin 11, le deuxième bras oscillant 152 appose la deuxième moitié 202 de tube flexible contre la surface d’appui 18 d’une pièce de support 171 de l’autre bande sans fin 11.

Dans une variante non représentée, un unique bras oscillant peut être utilisé pour dérouler le tube dans le cas d’un double flux. Dans ce cas, les deux bandes sans fins sont configurées pour pouvoir défiler dans les deux sens. L’unique bras oscillant ne commence donc pas par le milieu du tube flexible mais par l’une de ses extrémités. L’unique bras oscillant est commandé pour apposer celui-ci tantôt contre une pièce de support d’une première bande sans fin et tantôt contre une ou plusieurs pièces de support additionnelles de la deuxième des bandes sans fins jusqu’à atteindre la pièce de support de départ lorsque les bandes sans fins défilent dans un premier sens, puis tantôt contre une ou plusieurs pièces de support additionnelles de la première bande sans fin et tantôt contre une pièce de support de la deuxième bande sans fin, les deux bandes sans fins défilant alors dans un sens opposé au premier sens.

De manière générale, pour l’ensemble de conduite double flux, les bandes sans fin peuvent être remplacées par des bandes simples ayant deux extrémités.

Entre temps, les liens 3, 4 et le lien de maintien 31 sont fixés au tube flexible 2. Éventuellement, lorsque les liens 3, 4 sont fournis de manière continue, les coupe-liens 24, 25 découpent ceux-ci de manière à découper les portions de lien situées entre deux boucles. L’ensemble de conduite 1 ainsi formé est replié. C’est-à-dire que les boucles du côté C1 sont ensuite superposées les unes aux autres par empilement successif et dans l’ordre qu’elles se présentent le long d’une direction Y perpendiculaire à la direction X et fixées entre elles par exemple par une attache. Simultanément, la même opération est effectuée pour les boucles du deuxième côté C2. À la fin de ces opérations, l’ensemble de conduite 1 présente une forme générale de « 8 » comme illustré sur la figure 8 et peut être facilement transporté par une personne (figure 9).

Ainsi, l’ensemble de conduite 1 est facilement stockable sans prendre de place, facilement transportable et pouvant être facilement posé sur chantier même par une seule personne.

Lors de la pose, il suffit, de détacher les boucles entre elles, désempiler les boucles sur les deux côtés C1, C2 tout en étalant l’ensemble de conduit 1.

La figure 10 représente de manière schématique une structure chauffante/rafraichissante hydraulique 40 incorporant un ensemble de conduite de circulation de fluide simple flux.

La structure chauffante/rafraichissante hydraulique 40 comprend une dalle de compression 41, et un ensemble de conduite 1 noyé dans la dalle de compression 41. La dalle de compression 41 est formée en béton armé. Le tube flexible est adapté pour recevoir un fluide caloporteur circulant à l’intérieur du tube flexible. Du fait de son inertie thermique, la dalle de compression 41 assure une fonction de réservoir de chaleur ou de fraîcheur.

La structure chauffante/rafraichissante hydraulique 40 est représentée sur la figure 10 avec un ensemble de conduite simple flux, celui-ci peut être remplacé par un ensemble de conduite double flux. Dans le cas où des liens individuels rigides sont utilisés, la structure chauffante/rafraichissante hydraulique 40 ainsi obtenue a pour avantage que lors de la coulée de la dalle de compression à partir d’un mélange fluide, le mélange fluide peut facilement couler sous les liens individuels rigides augmentant ainsi la fixation de l’ensemble de conduite.

La figure 11 représente de manière schématique un capteur géothermique horizontal 80 incorporant l’ensemble de conduite de circulation de fluide, en vue de dessus.

Pour former le capteur géothermique 80, l’ensemble de conduite 1 est enfoui dans le sol, à une profondeur comprise entre 0,6 et 1 mètre de la surface du sol, par exemple 0,8 mètres. L’ensemble de conduite 1 présente une longueur L sensiblement égale à 25 mètres et une largeur I sensiblement égale à 3 mètres.

Le capteur géothermique 80 comprend ainsi un massif terreux 81 souterrain et un ensemble de conduite 1 enfoui dans le massif terreux 81 et s’étendant dans un plan horizontal.

Le tube flexible 2 est adapté pour recevoir un fluide, tel que de l’eau, circulant à l’intérieur du tube flexible. Le massif terreux 81 étant à une température stable à la profondeur considérée (environ 10 degrés Celsius), la température de l’eau en circulation est régulée par le sol. En hiver, le massif terreux 81 réchauffe l’eau en circulation, tandis qu’en été, le massif terreux 81 refroidit l’eau en circulation.

Le capteur géothermique 80 est représenté sur la figure 11 avec un ensemble de conduite simple flux, mais un ensemble de conduite double flux peut tout à fait substituer ce dernier.

Les figures 12A et 12B représentent de manière schématique un capteur géothermique vertical 90 incorporant l’ensemble de conduite de circulation de fluide, respectivement en vue de face et en vue de côté.

Pour former le capteur géothermique 90, l’ensemble de conduite 1 est enfoui dans le sol, à une profondeur d’environ 3 mètre de la surface du sol. L’ensemble de conduite 1 présente une longueur L comprise entre 10 et 25 mètres et une largeur I sensiblement égale à 2 mètres. La profondeur minimale p d’enfouissement est comprise entre 0,6 et 1 mètre de la surface du sol, par exemple 0,8 mètres.

Le capteur géothermique 90 comprend ainsi un massif terreux 91 souterrain et deux ensembles de conduite 1 enfouis dans le massif terreux 91, disposés en étant écarté d’environ 0,8 mètres, et s’étendant chacun dans un plan vertical.

Le capteur géothermique 90 des figures 12A et 12B fonctionne sur le même principe que le capteur géothermique 80 de la figure 16.

Le capteur géothermique 90 est représenté sur les figures 12A et 12B avec un ensemble de conduite simple flux, mais un ensemble de conduite double flux peut tout à fait substituer ce dernier.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS

   1. Ensemble de conduite de circulation de fluide (1) pour structure d’échange thermique, comprenant : - un tube flexible (2) courbé de manière à former une pluralité de boucles alternativement sur un premier côté (C1) et sur un deuxième côté (C2), et - au moins un lien (3, 4, 31) maintenant le tube flexible (2) courbé, le ou les liens (3, 4, 31) autorisant un repliement de l’ensemble de conduite (1) sur lui-même afin de faciliter le stockage, le transport et la pose de l’ensemble de conduite.
2. 2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel le tube flexible (2) est courbé en alternance dans un premier sens (A) et dans un deuxième sens (B), de manière à présenter une forme en épingles.
3. 3. Ensemble selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le tube flexible (2) présente une série de tronçons de tube (5), chaque tronçon étant entre une boucle du premier côté et une boucle du deuxième côté, et les tronçons (5) présentent deux à deux un pas d’écartement (P) constant, lorsque le ou les liens sont (3, 4, 31) tendus.
4. 4. Ensemble selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le ou les liens (3, 4, 31) sont souples.
5. 5. Ensemble selon la revendication 4, dans lequel la longueur des portions de liens (3, 4) entre deux boucles successives est au moins égale à la longueur de la portion de liens (3, 4) dans une boucle augmentée du périmètre extérieur du tube flexible (2).
6. 6. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel le tube flexible (2) est courbé en alternance dans un premier sens (A) et dans un deuxième sens (B), de manière à former un circuit aller composé de grandes boucles et de petites boucles alternées, et un circuit retour composé de petites boucles et de grandes boucles alternées, chaque petites boucles du circuit retour étant logées dans une grande boucle du circuit aller et chaque grande boucle du circuit retour logeant une petite boucle du circuit aller.
7. 7. Ensemble selon la revendication 6, comprenant une pluralité de premiers liens individuels (3), une pluralité de deuxièmes liens individuels (4) et un lien de maintien (31), chaque lien individuel (3, 4) reliant entre elles des extrémités de tronçons de tube liées à une même grande boucle donnée et des extrémités de tronçons de tube liées à la petite boucle logée dans la grande boucle donnée, le lien de maintien (31) maintenant l’espacement des tronçons de tube entre eux, et les liens individuels (3, 4) étant souples ou rigides.
8. 8. Structure chauffante/rafraichissante hydraulique (23) comprenant un ouvrage en maçonnerie (24) et un ensemble de conduite (1) selon l’une des revendications 1 à 7, l’ensemble de conduite (1) étant noyé dans l’ouvrage en maçonnerie (24).
9. 9. Capteur géothermique (25, 27) comprenant un massif terreux (26, 28) souterrain et un ensemble de conduite (1) selon l’une des revendications 1 à 7, l’ensemble de conduite (1) étant enfoui dans le massif terreux (26, 28).
10. 10. Procédé de fabrication d’un ensemble de conduite (1) selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant des étapes de : - courber un tube flexible (2) de manière à former une pluralité de boucles, et - relier les boucles entre elles au moyen d’un lien (3, 4) pour maintenir le tube flexible (2) courbé, le lien (3, 4) autorisant un repliement de l’ensemble de conduite (1) sur lui-même afin de faciliter le stockage, le transport et la pose de l’ensemble de conduite (1).
11. 11. Procédé selon la revendication 10, comprenant une étape de : - enrouler alternativement le tube flexible (2) autour d’une pièce de support (16) d’une série de pièces de support et autour d’une pièce de support (17) d’une autre série de pièces de support de manière à former les boucles.
12. 12. Procédé selon l’une des revendications 10 et 11, comprenant des étapes de : - entraîner en parallèle en défilement deux séries de pièces de support (16,17) selon une première direction de défilement (Y), - enrouler alternativement le tube flexible (2) autour d’une pièce de support (16) de l’une des séries et autour d’une pièce de support (17) de l’autre série de manière à former les boucles à mesure du défilement des deux séries de pièces de support (16, 17).
13. 13. Procédé selon l’une des revendications 10 et 11, comprenant des étapes de : - entraîner en parallèle en défilement une première série de pièces de support (171) et de pièces de support additionnelles (173) et une deuxième série de pièces de support (172) et de pièces de support additionnelles (174) selon une première direction de défilement (Y), - enrouler alternativement le tube flexible (2) autour d’une pièce de support (171) et une pièce de support additionnelles (173) de la première série et autour d’une pièce de support (172) et une pièce de support additionnelles (174) de la deuxième série de manière à former les petites et grandes boucles à mesure du défilement des deux séries de pièces de support (171, 173) et des deux séries de pièces de support additionnelles (172, 174).
14. 14. Procédé selon l’une des revendications 10 à 13, comprenant une étape de replier l’ensemble (1) sur lui-même.