FR3012873A1 - METHOD AND DEVICE FOR TRANSFERRING THERMAL ENERGY IN THE URBAN ENVIRONMENT - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR TRANSFERRING THERMAL ENERGY IN THE URBAN ENVIRONMENT Download PDFInfo
- Publication number
- FR3012873A1 FR3012873A1 FR1360760A FR1360760A FR3012873A1 FR 3012873 A1 FR3012873 A1 FR 3012873A1 FR 1360760 A FR1360760 A FR 1360760A FR 1360760 A FR1360760 A FR 1360760A FR 3012873 A1 FR3012873 A1 FR 3012873A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- inlet
- heat exchanger
- heat
- temperature
- transfer fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims abstract description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 2
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D10/00—District heating systems
- F24D10/003—Domestic delivery stations having a heat exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/17—District heating
Abstract
L'invention concerne une méthode et un dispositif de transfert thermique (10) destiné à être installé entre, un circuit d'alimentation en fluide caloporteur (12) présentant une arrivée (14) et un retour (16), d'une part, et un premier circuit de chauffage (18) et un second circuit d'eau chaude sanitaire (20) d'autre part, ledit dispositif comprenant un premier échangeur (22) et un second échangeur (24), présentant chacun une entrée (26, 38) destinée à être raccordée à ladite arrivée (14) et une sortie (28, 40) destinée à être raccordée audit retour (16). Le dispositif comprend un conduit de captage (52) pour raccorder ladite sortie (28) dudit premier échangeur (22) à ladite entrée (38) dudit second échangeur (24) de manière à pouvoir capter au moins une fraction de fluide caloporteur refroidi à la sortie (28) dudit premier échangeur (22), et à la réinjecter à ladite entrée (38) dudit second échangeur (24).The invention relates to a method and a heat transfer device (10) for installation between a heat transfer fluid supply circuit (12) having an inlet (14) and a return (16), on the one hand, and a first heating circuit (18) and a second domestic hot water circuit (20), said device comprising a first heat exchanger (22) and a second heat exchanger (24), each having an inlet (26, 38) intended to be connected to said inlet (14) and an outlet (28, 40) intended to be connected to said return (16). The device comprises a collection duct (52) for connecting said outlet (28) of said first exchanger (22) to said inlet (38) of said second exchanger (24) so as to be able to capture at least a fraction of coolant cooled at room temperature. output (28) of said first exchanger (22), and to reinject it to said inlet (38) of said second exchanger (24).
Description
Méthode et dispositif de transfert d'énergie thermique en milieu urbain La présente invention se rapporte à une méthode et à un dispositif de transfert d'énergie thermique en milieu urbain.The present invention relates to a method and a device for transferring heat energy in an urban environment.
Un domaine d'application envisagé est celui de la fourniture en énergie thermique de l'habitat urbain, où il doit être fourni aussi bien de l'eau chaude sanitaire, à des températures de l'ordre de 55°C ou 60°C, que de l'eau chaude pour le chauffage des bâtiments de l'ordre de 80°C. En zone urbaine, des réseaux de fluide caloporteur sont installés et au droit des bâtiments, un circuit de dérivation permet de fournir une arrivée en fluide caloporteur chaud et un retour en fluide caloporteur refroidi. Le fluide caloporteur est usuellement de l'eau. A l'intérieur des bâtiments, deux circuits sont installés, un premier circuit d'eau chaude de chauffage et un second circuit d'eau chaude sanitaire, distinct. La température du retour de l'eau de chauffage est supérieure à la température de l'eau froide destinée à produire de l'eau chaude sanitaire. Le transfert d'énergie thermique entre l'arrivée en fluide caloporteur chaud et les deux circuits d'eau chaude, de chauffage et sanitaire, s'effectue au moyen de deux échangeurs thermiques indépendants. Les deux 20 échangeurs thermiques présentant chacun une entrée raccordée à l'arrivée pour pouvoir être alimentés en fluide caloporteur chaud et une sortie raccordée au retour pour évacuer le fluide caloporteur refroidi. La température du fluide caloporteur doit être maintenue dans les réseaux à une valeur sensiblement supérieure à la température des circuits d'eau de 25 chauffage, pour pouvoir, malgré les pertes thermiques, maintenir une valeur de température nettement plus élevée par rapport à la température de l'eau chaude sanitaire, en particulier lorsque la température extérieure est basse. Aussi, l'échangeur destiné au circuit d'eau sanitaire est traversé par un fluide caloporteur chaud, alors qu'il pourrait l'être par un fluide caloporteur moins 30 chaud, et partant, moins générateur de tartre. Au surplus, le fluide caloporteur refroidi, demeure encore à une température relativement haute et est évacuée à travers le retour, alors qu'une partie de l'énergie thermique qu'il véhicule pourrait être utilisée. Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention, est de fournir un dispositif de transfert d'énergie thermique, qui permette de diminuer l'entartrage de l'échangeur destiné au circuit d'eau sanitaire. En outre, la présente invention vise également à faire échanger un maximum d'énergie thermique entre le fluide caloporteur et, les circuits d'eau chaude de chauffage et d'eau chaude sanitaire. Dans ce but, et selon un premier objet, la présente invention propose une méthode de transfert d'énergie thermique en milieu urbain entre, un circuit d'alimentation en fluide caloporteur présentant une arrivée et un retour, d'une part, et un premier circuit de fluide de chauffage et un second circuit d'eau chaude sanitaire d'autre part, ladite méthode étant du type comprenant une étape selon laquelle on fournit un premier échangeur thermique et un second échangeur thermique, destinés à venir coupler thermiquement ledit circuit d'alimentation en fluide caloporteur, respectivement auxdits premier et second circuits, lesdits premier et second échangeurs thermiques présentant chacun une entrée destinée à être raccordée à ladite arrivée pour alimenter lesdits premier et second échangeurs thermiques en fluide caloporteur chaud et une sortie destinée à être raccordée audit retour pour évacuer le fluide caloporteur refroidi. En outre, on capte au moins une fraction dudit fluide caloporteur refroidi à ladite sortie dudit premier échangeur thermique et on réinjecte ladite au moins une fraction captée à ladite entrée dudit second échangeur thermique de manière à pouvoir abaisser la température de ladite au moins une fraction captée. Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans l'injection d'une fraction du fluide caloporteur refroidi dans le premier échangeur, à l'entrée du second échangeur. De la sorte, non seulement on vient récupérer de l'énergie thermique du fluide caloporteur refroidi, mais aussi, le fluide caloporteur refroidi circulant dans le second échangeur est à une température plus basse, et la précipitation des carbonates de calcium est atténuée. Partant, l'exploitant du réseau de fluide caloporteur optimise la fourniture d'énergie thermique, car la différence entre la température d'arrivée et de retour du fluide caloporteur est plus importante, et aussi, la durée de vie des échangeurs thermiques est augmentée. Selon une caractéristique de l'invention particulièrement avantageuse, on capte ladite au moins une fraction lorsque la température du fluide caloporteur refroidi à la sortie dudit premier échangeur est supérieure à la température du fluide caloporteur à ladite sortie dudit second échangeur. En outre, on capte ladite au moins une fraction, lorsqu'il y a une demande d'énergie thermique pour le second circuit. De la sorte, on capte ladite au moins une fraction lorsque que l'on peut réellement tirer partie énergétiquement, du fluide caloporteur refroidi et lorsque cela est nécessaire. Selon une caractéristique de l'invention préférée, la température dudit second circuit d'eau chaude sanitaire est inférieure à la température dudit premier circuit de fluide de chauffage. Par exemple, le fluide de chauffage est de l'eau, dont la température est portée au voisinage de 80°C, par l'intermédiaire du premier échangeur, tandis que l'eau chaude sanitaire est portée, elle, à une température voisine de 60°C. Grâce aux échangeurs thermiques, le réseau de fluide caloporteur urbain est totalement distinct des circuits d'eau de chauffage et sanitaire.One area of application envisaged is the supply of thermal energy to the urban housing, where hot water must be supplied at temperatures of 55 ° C or 60 ° C, only hot water for heating buildings of the order of 80 ° C. In urban areas, heat transfer fluid networks are installed and in the building right, a bypass circuit provides a hot heat transfer fluid inlet and cooled coolant return. The coolant is usually water. Inside the buildings, two circuits are installed, a first heating water circuit and a separate second domestic hot water circuit. The return temperature of the heating water is higher than the temperature of the cold water intended to produce hot water. The transfer of heat energy between the hot heat transfer fluid inlet and the two hot water, heating and sanitary circuits is effected by means of two independent heat exchangers. The two heat exchangers each having an inlet connected to the inlet to be supplied with hot heat transfer fluid and an outlet connected to the return to discharge cooled coolant. The temperature of the heat transfer fluid must be maintained in the networks at a value substantially greater than the temperature of the heating water circuits, in order to be able, in spite of the thermal losses, to maintain a temperature value which is significantly higher with respect to the temperature of the heating circuit. domestic hot water, especially when the outside temperature is low. Also, the heat exchanger for the domestic water circuit is traversed by a hot heat transfer fluid, while it could be by a heat transfer fluid less hot, and therefore less scale generator. In addition, the heat transfer fluid cooled, still remains at a relatively high temperature and is discharged through the return, while a portion of the thermal energy it conveys could be used. Also, a problem that arises and that aims to solve the present invention, is to provide a thermal energy transfer device, which allows to reduce scaling of the heat exchanger for the sanitary water circuit. In addition, the present invention also aims to exchange a maximum of thermal energy between the coolant and hot water circuits heating and domestic hot water. For this purpose, and according to a first object, the present invention proposes a method for transferring thermal energy in an urban environment between a heat transfer fluid supply circuit having an arrival and a return, on the one hand, and a first a heating fluid circuit and a second hot water circuit on the other hand, said method being of the type comprising a step according to which a first heat exchanger and a second heat exchanger are provided, intended to thermally couple said heating circuit; heat transfer fluid supply, respectively to said first and second circuits, said first and second heat exchangers each having an inlet intended to be connected to said inlet for supplying said first and second heat exchangers with heat transfer fluid and an outlet intended to be connected to said return to evacuate cooled coolant. In addition, at least a fraction of said cooled heat transfer fluid is captured at said outlet of said first heat exchanger and said at least one captured fraction is reinjected at said inlet of said second heat exchanger so as to be able to lower the temperature of said at least one captured fraction. . Thus, a feature of the invention lies in the injection of a cooled coolant fraction in the first heat exchanger at the inlet of the second heat exchanger. In this way, not only thermal energy is recovered from the cooled heat transfer fluid, but also the cooled heat transfer fluid circulating in the second heat exchanger is at a lower temperature, and the precipitation of calcium carbonates is attenuated. Therefore, the operator of the heat transfer fluid network optimizes the supply of heat energy, because the difference between the temperature of arrival and return of the heat transfer fluid is greater, and also, the life of the heat exchangers is increased. According to a particularly advantageous feature of the invention, said at least one fraction is captured when the temperature of the coolant cooled at the outlet of said first exchanger is greater than the temperature of the coolant at said outlet of said second exchanger. In addition, said at least one fraction is captured when there is a thermal energy demand for the second circuit. In this way, said at least one fraction is captured when it is actually possible to take advantage of energy, cooled coolant and when necessary. According to a characteristic of the preferred invention, the temperature of said second hot water circuit is lower than the temperature of said first heating fluid circuit. For example, the heating fluid is water, the temperature of which is raised to around 80 ° C., via the first exchanger, while the domestic hot water is brought to a temperature close to 60 ° C. Thanks to the heat exchangers, the urban heat transfer fluid network is totally separate from the heating and sanitary water circuits.
En outre, préférentiellement, on alimente ledit second échangeur thermique en fluide caloporteur chaud selon un débit variable en fonction de la température dudit second circuit. Le fluide caloporteur refroidi est généralement trop froid, pour pouvoir alimenter seul le second échangeur et réchauffer suffisamment l'eau chaude sanitaire. Aussi, le second échangeur est parallèlement alimenté en fluide caloporteur chaud, en fonction de la température de l'eau chaude sanitaire, pour pouvoir maintenir la bonne température, et selon l'exemple ci-dessus, 60°C. Bien évidemment, cette régulation est plus ou moins nécessaire selon la saison, et les besoins en chauffage.In addition, it preferentially feeds said second heat exchanger hot heat transfer fluid at a variable rate depending on the temperature of said second circuit. The heat transfer fluid cooled is generally too cold, to be able to feed only the second heat exchanger and warm enough domestic hot water. Also, the second heat exchanger is parallel supplied with hot heat transfer fluid, depending on the temperature of the domestic hot water, to maintain the correct temperature, and according to the example above, 60 ° C. Of course, this regulation is more or less necessary depending on the season, and the heating needs.
Selon un autre objet, la présente invention propose également un dispositif de transfert d'énergie thermique en milieu urbain destiné à être installé entre, un circuit d'alimentation en fluide caloporteur présentant une arrivée et un retour, d'une part, et un premier circuit de fluide de chauffage et un second circuit d'eau chaude sanitaire d'autre part, ledit dispositif comprenant un premier échangeur thermique et un second échangeur thermique, destinés à venir coupler thermiquement ledit circuit d'alimentation en fluide caloporteur, respectivement auxdits premier et second circuits, lesdits premier et second échangeurs thermiques présentant chacun une entrée destinée à être raccordée à ladite arrivée pour alimenter lesdits premier et second échangeurs thermiques en fluide caloporteur chaud et une sortie destinée à être raccordée audit retour pour évacuer le fluide caloporteur refroidi. Il comprend en outre un conduit de captage pour raccorder ladite sortie dudit premier échangeur thermique à ladite entrée dudit second échangeur thermique de manière à pouvoir capter au moins une fraction de fluide caloporteur refroidi à la sortie dudit premier échangeur thermique, et à réinjecter ladite au moins une fraction captée à ladite entrée dudit second échangeur thermique de manière à abaisser la température de ladite au moins une fraction captée. Ainsi, le conduit de captage est raccordé, à l'une de ses extrémités, en T à la sortie du premier échangeur thermique, et à son autre extrémité en T à l'entrée du second échangeur thermique. Préférentiellement, ledit conduit de captage est raccordé à ladite sortie dudit premier échangeur thermique par une vanne trois voies réglable. Ainsi, la vanne trois voies est montée sur la sortie du premier échangeur thermique et sur ladite une desdites extrémités dudit conduit de captage. De la sorte, le fluide caloporteur refroidi sortant du premier échangeur, peut être orienté vers l'un ou l'autre du retour ou de l'entrée du second échangeur, ou bien partagé entre les deux comme on l'expliquera ci- après. Avantageusement, ladite sortie dudit premier échangeur thermique comprend un premier capteur de température de sortie, tandis que ladite sortie dudit second échangeur thermique comprend un second capteur de température de sortie, et on capte ladite au moins une fraction de fluide caloporteur refroidi, lorsque ledit premier capteur de sortie fournit une valeur de température supérieure à la valeur de température dudit second capteur de 3012 873 5 température de sortie. Aussi, lorsque ledit premier capteur de sortie fournit une valeur de température inférieure à la valeur de température dudit second capteur de température de sortie, le fluide caloporteur refroidi est entièrement évacué vers le retour, grâce à la vanne trois voies réglable. 5 De plus, ladite arrivée dudit circuit d'alimentation en fluide caloporteur et ladite entrée dudit second échangeur thermique sont raccordés par un second conduit d'arrivée muni d'une vanne deux voies à débit réglable. De la sorte, en pilotant simultanément l'alimentation en fluide caloporteur chaud au moyen de la vanne à deux voies et l'alimentation en fluide caloporteur refroidi au moyen 10 de la vanne à trois voies, on peut atteindre la température de consigne du circuit d'eau chaude sanitaire. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins 15 annexés de la Figure unique, représentant un synoptique d'un dispositif de transfert thermique selon l'invention. L'unique Figure illustre un dispositif de transfert d'énergie thermique 10 conformément à l'invention. Il est installé entre, un circuit d'alimentation en fluide caloporteur 12 présentant une arrivée 14 et un retour 16, et deux circuits 20 de circulation d'eau, un premier de circulation d'eau de chauffage 18 et un second de circulation d'eau chaude sanitaire 20. Le dispositif 10 comprend deux échangeurs thermiques, un premier échangeur thermique 22 pour pouvoir coupler le circuit d'alimentation en fluide caloporteur 12 avec le premier circuit de circulation d'eau de chauffage 18, et 25 un second échangeur thermique 24 pour pouvoir coupler le circuit d'alimentation en fluide caloporteur 12 avec le second circuit de circulation d'eau chaude sanitaire 20. Le premier échangeur thermique 22 présente une première entrée 26 raccordée à l'arrivée 14 et une première sortie 28 raccordée au retour 16. A 30 l'intérieur du premier échangeur thermique 22, la première entrée 26 et la première sortie 28 sont par exemple couplées à un serpentin non représenté.According to another object, the present invention also proposes an urban thermal energy transfer device intended to be installed between, a heat transfer fluid supply circuit having an arrival and a return, on the one hand, and a first a heating fluid circuit and a second hot water circuit on the other hand, said device comprising a first heat exchanger and a second heat exchanger, intended to thermally couple said heat transfer fluid supply circuit, respectively to said first and second circuits, said first and second heat exchangers each having an inlet intended to be connected to said inlet for supplying said first and second heat exchangers with heat transfer fluid and an outlet intended to be connected to said return to discharge the cooled heat transfer fluid. It further comprises a capture conduit for connecting said output of said first heat exchanger to said input of said second heat exchanger so as to be able to capture at least a cooled coolant fraction at the outlet of said first heat exchanger, and reinject said at least one a fraction captured at said inlet of said second heat exchanger so as to lower the temperature of said at least one sensed fraction. Thus, the collection conduit is connected at one of its ends, T at the outlet of the first heat exchanger, and at its other end T at the inlet of the second heat exchanger. Preferably, said sensing conduit is connected to said output of said first heat exchanger by an adjustable three-way valve. Thus, the three-way valve is mounted on the outlet of the first heat exchanger and on said one of said ends of said collection duct. In this way, the cooled heat transfer fluid leaving the first exchanger, can be oriented towards one or the other of the return or the inlet of the second exchanger, or shared between the two as will be explained below. Advantageously, said output of said first heat exchanger comprises a first output temperature sensor, while said output of said second heat exchanger comprises a second output temperature sensor, and said at least one cooled coolant fraction is sensed, when said first The output sensor provides a temperature value greater than the temperature value of said second output temperature sensor. Also, when said first output sensor provides a temperature value lower than the temperature value of said second output temperature sensor, the cooled heat transfer fluid is fully discharged to the return, thanks to the adjustable three-way valve. In addition, said arrival of said heat transfer fluid supply circuit and said inlet of said second heat exchanger are connected by a second inlet duct provided with a two-way valve with adjustable flow rate. In this way, by simultaneously driving the supply of hot heat transfer fluid by means of the two-way valve and the cooled coolant supply by means of the three-way valve, it is possible to reach the set temperature of the cooling circuit. 'hot water. Other features and advantages of the invention will emerge on reading the following description of a particular embodiment of the invention, given by way of non-limiting indication, with reference to the appended drawings of FIG. single, representing a block diagram of a thermal transfer device according to the invention. The single Figure illustrates a thermal energy transfer device 10 according to the invention. It is installed between, a heat transfer fluid supply circuit 12 having an inlet 14 and a return 16, and two circuits 20 for circulating water, a first circulation of heating water 18 and a second circulating circulation. domestic hot water 20. The device 10 comprises two heat exchangers, a first heat exchanger 22 to be able to couple the heat transfer fluid supply circuit 12 with the first heating water circulating circuit 18, and a second heat exchanger 24 to be able to couple the heat transfer fluid supply circuit 12 with the second hot water circulation circuit 20. The first heat exchanger 22 has a first inlet 26 connected to the inlet 14 and a first outlet 28 connected to the return 16 Within the first heat exchanger 22, the first inlet 26 and the first outlet 28 are for example coupled to a not shown coil.
Préférentiellement, l'échangeur est un échangeur à plaques et non pas à serpentin. En outre, entre l'arrivée 14 et la première entrée 26, une première vanne d'entrée 30 permet de régler le débit d'entrée en fluide caloporteur à l'intérieur du premier échangeur thermique 22. La première vanne d'entrée 30 est alors asservie à un premier capteur de température de circulation 32 du premier circuit de circulation d'eau de chauffage 18 par l'intermédiaire d'un premier régulateur 34. De plus, la première sortie 28 du premier échangeur thermique 22 est 10 équipée d'un premier capteur de température de sortie 36 dont on expliquera ci-après la fonction. S'agissant du second échangeur thermique 24, il présente une seconde entrée 38 raccordée au retour 16 et une seconde sortie 40 raccordée également au retour 16. De la même façon que le premier, la seconde entrée 15 38 et la seconde sortie 40 sont couplées, par exemple à un serpentin, à l'intérieur de l'échangeur thermique 24. Préférentiellement, le second échangeur thermique est également un échangeur à plaques. Entre l'arrivée 14 et la seconde entrée 38, une seconde vanne d'entrée 42 permet de régler le débit d'entrée en fluide caloporteur à l'intérieur du 20 second échangeur thermique 24. La seconde vanne d'entrée 42 est également asservie à un second capteur de température de circulation 44 du second circuit de circulation d'eau chaude sanitaire 20 par l'intermédiaire d'un second régulateur 46. En outre, la seconde entrée 38 du second échangeur thermique 24 est 25 munie d'un second capteur de température d'entrée 48, tandis que la seconde sortie 40 est équipée d'un second capteur de température de sortie 50. Selon l'invention, un conduit de captage 52 est raccordé en T, à l'une de ses extrémités, entre la première sortie 28 du premier échangeur thermique 22 et le retour 16 au moyen d'une vanne trois voies 54, et à l'autre de ses 30 extrémités, à la seconde entrée 38. On observera que l'autre extrémité du conduit de captage 52 est raccordée à la seconde entrée 38, en amont de l'arrivée 14 via la seconde vanne d'entrée 42. Selon un autre mode de mise en oeuvre, non représenté, l'autre extrémité du conduit de captage 52 est raccordée en aval. Ainsi, grâce au conduit de captage 52, et aussi à la vanne trois voies 54, d'une part la température du fluide caloporteur traversant le second échangeur thermique 24 va pouvoir être abaissée à une température inférieure à la température du fluide caloporteur traversant le premier échangeur thermique 22, ce qui permet à la fois de diminuer la précipitation du carbonate de calcium et aussi d'épuiser plus encore le fluide caloporteur de son énergie thermique. En effet, selon l'art antérieur, la régulation de l'eau chaude sanitaire du second circuit de circulation d'eau chaude sanitaire 20, est réalisé par la seule seconde vanne d'entrée 42, laquelle est asservie au second capteur de température de circulation 44 par l'intermédiaire du second régulateur 46. Ainsi, c'est le débit du fluide caloporteur qui permet une régulation, de la température de l'eau chaude sanitaire.Preferably, the exchanger is a plate exchanger and not a coil. In addition, between the inlet 14 and the first inlet 26, a first inlet valve 30 makes it possible to adjust the heat transfer fluid inlet flow inside the first heat exchanger 22. The first inlet valve 30 is then controlled to a first circulation temperature sensor 32 of the first heating water circulating circuit 18 via a first regulator 34. In addition, the first outlet 28 of the first heat exchanger 22 is equipped with a first output temperature sensor 36 whose function will be explained below. With regard to the second heat exchanger 24, it has a second input 38 connected to the return 16 and a second output 40 also connected to the return 16. In the same way as the first, the second input 38 and the second output 40 are coupled. , for example to a coil, inside the heat exchanger 24. Preferably, the second heat exchanger is also a plate heat exchanger. Between the inlet 14 and the second inlet 38, a second inlet valve 42 makes it possible to regulate the heat transfer fluid inlet flow rate inside the second heat exchanger 24. The second inlet valve 42 is also servocontrolled. to a second circulating temperature sensor 44 of the second domestic hot water circulation circuit 20 via a second regulator 46. In addition, the second inlet 38 of the second heat exchanger 24 is provided with a second input temperature sensor 48, while the second output 40 is equipped with a second output temperature sensor 50. According to the invention, a collection duct 52 is connected at one end to a T, between the first outlet 28 of the first heat exchanger 22 and the return 16 by means of a three-way valve 54, and at the other of its ends, at the second inlet 38. It will be observed that the other end of the capture 52 is connected to the second 38, upstream of the inlet 14 via the second inlet valve 42. According to another embodiment, not shown, the other end of the capture conduit 52 is connected downstream. Thus, thanks to the capture duct 52, and also to the three-way valve 54, on the one hand the temperature of the coolant passing through the second heat exchanger 24 can be lowered to a temperature below the temperature of the heat transfer fluid passing through the first heat exchanger 22, which allows both to reduce the precipitation of calcium carbonate and also to exhaust more heat transfer fluid of its thermal energy. In fact, according to the prior art, the regulation of the domestic hot water of the second hot water circulation circuit 20 is carried out by the only second inlet valve 42, which is slaved to the second temperature sensor. circulation 44 through the second regulator 46. Thus, it is the flow of the coolant that allows regulation of the temperature of the domestic hot water.
Selon l'invention, le fluide caloporteur issu directement de l'arrivée 14 est refroidi à la seconde entrée 38 du second échangeur 24 en injectant simultanément une fraction du fluide caloporteur refroidi à travers le premier échangeur 22 et capté grâce à la vanne trois voies 54. De la sorte, en réglant la vanne trois voies 54 et la seconde vanne d'entrée 42 on mélange un fluide caloporteur chaud et un fluide caloporteur refroidi, pour réaliser un mélange de fluide à une température intermédiaire permettant de fournir l'énergie thermique nécessaire au chauffage de l'eau chaude sanitaire. De plus, l'ensemble du dispositif de transfert d'énergie thermique est piloté par un ou deux régulateurs non représentés. Ils permettent notamment, d'autoriser l'ouverture de la vanne trois voies 54 lorsque le premier capteur de température de sortie 36 fournit une valeur de température supérieure à la valeur fournie par le second capteur de température de sortie 50. Dans la négative, il ne sert en effet à rien de capter le fluide caloporteur pour alimenter le second échangeur thermique 24, car aucune énergie thermique supplémentaire ne pourra être prélevée. Aussi, aucune fraction ne sera prélevée.According to the invention, the heat transfer fluid directly from the inlet 14 is cooled to the second inlet 38 of the second exchanger 24 by simultaneously injecting a fraction of the coolant cooled through the first exchanger 22 and captured through the three-way valve 54 In this way, by adjusting the three-way valve 54 and the second inlet valve 42, a hot heat-transfer fluid and a cooled heat-transfer fluid are mixed in order to produce a mixture of fluid at an intermediate temperature which makes it possible to supply the necessary thermal energy. to the heating of domestic hot water. In addition, the entire thermal energy transfer device is controlled by one or two regulators not shown. They allow, in particular, to allow the opening of the three-way valve 54 when the first output temperature sensor 36 provides a temperature value greater than the value provided by the second output temperature sensor 50. If not, it it is in fact useless to capture the heat transfer fluid to feed the second heat exchanger 24, because no additional heat energy can be taken. Also, no fraction will be taken.
Le ou les régulateurs permettent également le réglage de la quantité de fluide caloporteur dérivé dans le conduit de captage 52 afin d'obtenir une température mesurée par le second capteur de température d'entrée 48, correspondant à la température choisie, par exemple entre 65°C et 70°C.The regulator or regulators also make it possible to adjust the quantity of heat-transfer fluid derived in the collection duct 52 so as to obtain a temperature measured by the second input temperature sensor 48, corresponding to the chosen temperature, for example between 65.degree. C and 70 ° C.
On illustrera ci-après le fonctionnement du dispositif par des valeurs de température. Ainsi, on refroidi le fluide caloporteur sortant du premier échangeur thermique 22 grâce au second échangeur 24, car la température du fluide caloporteur refroidi à la première sortie 28, mesurée par le capteur de température de sortie 36 est par exemple comprise entre 35°C et 65°C, tandis que la température d'arrivée d'eau froide dans le second circuit 20 est, toute l'année, comprise entre 5°C et 15°C, ce qui peut physiquement permettre d'obtenir à la seconde sortie 40, entre 10°C et 20°C. Il est avantageux que le second échangeur 24 puisse fournir la puissance nécessaire pour satisfaire les besoins d'eau chaude sanitaire, avec d'une part une température modérée à la seconde entrée 38, par exemple 65°C ou 70°C, de manière à réchauffer de l'eau sanitaire jusqu'à 60°C, et d'autre part une température assez basse à la seconde sortie 40, au maximum de 40°C. De la sorte, tout d'abord on minimise le risque d'entartrage du côté eau chaude sanitaire, grâce à la température du fluide caloporteur à la seconde entrée 38.The operation of the device will be illustrated below by temperature values. Thus, the heat transfer fluid leaving the first heat exchanger 22 is cooled by the second heat exchanger 24 because the temperature of the heat transfer fluid cooled at the first outlet 28, measured by the outlet temperature sensor 36, is, for example, between 35.degree. 65 ° C, while the cold water inlet temperature in the second circuit 20 is, throughout the year, between 5 ° C and 15 ° C, which can physically allow to obtain at the second exit 40 between 10 ° C and 20 ° C. It is advantageous for the second heat exchanger 24 to be able to supply the power necessary to satisfy the domestic hot water requirements, with, on the one hand, a moderate temperature at the second inlet 38, for example 65 ° C. or 70 ° C., so that to reheat sanitary water up to 60 ° C, and on the other hand a rather low temperature at the second outlet 40, at most 40 ° C. In this way, firstly, the risk of scaling on the domestic hot water side is minimized by virtue of the temperature of the coolant at the second inlet 38.
Ensuite, on va pouvoir, plus fréquemment, au cours de la saison de chauffage, sous refroidir le fluide caloporteur sortant du premier échangeur 22, à la première sortie 28. Enfin, on va limiter le besoin de fluide caloporteur admis par la seconde vanne d'entrée 42. En effet, si la température est de 65°C à la première sortie 28 et si la température du fluide caloporteur à l'arrivée 14 est de 105°C, on aura besoin à la seconde entrée 38 d'un débit valant 1/8 du débit capté par le conduit de captage 52. Ainsi, s'agissant de la régulation, la vanne trois voies 54 captera une partie du débit de la première sortie 28, si la température affichée par le premier capteur de température de sortie 36 est sensiblement supérieure, par exemple d'au moins 5°C, à celle affichée par le second capteur de température de sortie 50, de telle façon que la température du fluide caloporteur à la seconde entrée 38 soit selon le choix, effectué pour dimensionner le second échangeur 24, de 65°C ou 70°C, la seconde vanne d'entrée 42, amènera un débit suffisant pour obtenir, une valeur affichée du second capteur de température de circulation 44, correspondant à la température souhaitée, par exemple entre 55°C et 60°C. Aussi, la vanne trois voies 54 et la seconde vanne d'entrée 42 sont coordonnées par les régulateurs, de telle sorte que : - la vanne trois voies 54 s'ouvre, quand le premier capteur de température de sortie 36 fournit une valeur de température supérieure à la valeur fournie par le second capteur de température de sortie 50, afin d'obtenir une température mesurée par le second capteur de température d'entrée 48 suffisante, par exemple comprise entre 65°C et 70°C, pour, compte tenu des besoins d'eau chaude sanitaire et du dimensionnement du second échangeur 24, réchauffer l'eau chaude sanitaire, - la seconde vanne d'entrée 42 s'ajuste afin d'obtenir la température de consigne de l'eau chaude sanitaire mesurée par le second capteur de température de circulation 44, par exemple entre 55°C et 60°C.Then, we will be able, more frequently, during the heating season, under cool the coolant leaving the first heat exchanger 22, the first outlet 28. Finally, we will limit the need for heat transfer fluid admitted by the second valve. In fact, if the temperature is 65 ° C. at the first outlet 28 and the temperature of the heat transfer fluid at the inlet 14 is 105 ° C., the second inlet 38 will need a flow rate equal to 1/8 of the flow rate captured by the capture duct 52. Thus, as regards regulation, the three-way valve 54 will capture a portion of the flow rate of the first outlet 28, if the temperature displayed by the first temperature sensor of outlet 36 is substantially greater, for example at least 5 ° C, than that displayed by the second outlet temperature sensor 50, so that the temperature of the coolant at the second inlet 38 is, depending on the choice, made for to size the second 24, 65 ° C or 70 ° C, the second inlet valve 42, will bring a sufficient flow to obtain a displayed value of the second circulation temperature sensor 44, corresponding to the desired temperature, for example between 55 ° C and 60 ° C. Also, the three-way valve 54 and the second inlet valve 42 are coordinated by the regulators, so that: - the three-way valve 54 opens, when the first output temperature sensor 36 provides a temperature value greater than the value provided by the second output temperature sensor 50, in order to obtain a temperature measured by the second input temperature sensor 48 sufficient, for example between 65 ° C and 70 ° C, considering the need for domestic hot water and the dimensioning of the second heat exchanger 24, heating the domestic hot water, - the second inlet valve 42 is adjusted to obtain the target temperature of the domestic hot water measured by the second circulation temperature sensor 44, for example between 55 ° C and 60 ° C.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1360760A FR3012873B1 (en) | 2013-11-04 | 2013-11-04 | METHOD AND DEVICE FOR TRANSFERRING THERMAL ENERGY IN THE URBAN ENVIRONMENT |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1360760A FR3012873B1 (en) | 2013-11-04 | 2013-11-04 | METHOD AND DEVICE FOR TRANSFERRING THERMAL ENERGY IN THE URBAN ENVIRONMENT |
| FR1360760 | 2013-11-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3012873A1 true FR3012873A1 (en) | 2015-05-08 |
| FR3012873B1 FR3012873B1 (en) | 2019-05-10 |
Family
ID=50069119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1360760A Active FR3012873B1 (en) | 2013-11-04 | 2013-11-04 | METHOD AND DEVICE FOR TRANSFERRING THERMAL ENERGY IN THE URBAN ENVIRONMENT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3012873B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3502575A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-26 | Tomas Andersson | Building heating system and connection method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989009368A1 (en) * | 1988-03-24 | 1989-10-05 | Steag Fernwärme Gmbh | Arrangement for remote transfer of heat to a hot-water system |
| DE19621247A1 (en) * | 1996-05-25 | 1997-11-27 | Wilo Gmbh | Method and circuit arrangement for remote domestic heat output station |
| EP2154436A2 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-17 | Frank Triesch | Method and device for using heat |
| EP2187135A2 (en) * | 2008-11-18 | 2010-05-19 | SWM Services GmbH | Cascading heat transfer station |
| WO2010087759A1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | D-Con | District heating substation control |
-
2013
- 2013-11-04 FR FR1360760A patent/FR3012873B1/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989009368A1 (en) * | 1988-03-24 | 1989-10-05 | Steag Fernwärme Gmbh | Arrangement for remote transfer of heat to a hot-water system |
| DE19621247A1 (en) * | 1996-05-25 | 1997-11-27 | Wilo Gmbh | Method and circuit arrangement for remote domestic heat output station |
| EP2154436A2 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-17 | Frank Triesch | Method and device for using heat |
| EP2187135A2 (en) * | 2008-11-18 | 2010-05-19 | SWM Services GmbH | Cascading heat transfer station |
| WO2010087759A1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | D-Con | District heating substation control |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3502575A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-26 | Tomas Andersson | Building heating system and connection method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3012873B1 (en) | 2019-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2312227B1 (en) | Controlled mechanical ventilation device of the type with reversible double thermodynamic flow with domestic hot water production | |
| EP2397778B1 (en) | Thermal installation | |
| FR2979418A1 (en) | Household thermal control installation for heating/cooling interior air of building to produce warm water for building in winter, has valve mounted parallel to branch exchanger, and air-fluid exchanger located in air extracted circuit | |
| EP2247897B1 (en) | Equipment for producing domestic hot water | |
| FR2982623A1 (en) | Water distribution system for use in e.g. building, has temperature sensor placed on hot water supply pipe, and control unit that is adapted to drive back hot water remaining in pipe toward hot-water tank during closing of mixing valve tap | |
| FR2963087A1 (en) | Method for operating domestic hot water producing apparatus, involves regulating flow of primary pump of primary circuit according to difference between temperatures of domestic water at outlet and inlet of secondary part of exchanger | |
| WO2012062992A1 (en) | Boiler having a high performance factor | |
| FR3012873A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR TRANSFERRING THERMAL ENERGY IN THE URBAN ENVIRONMENT | |
| EP2863130B1 (en) | Method for the regulation of a thermal system for a building | |
| FR3031575A1 (en) | THERMAL TRANSFER MODULE WITH ASSOCIATED REGULATION FOR THERMODYNAMIC SYSTEM FOR HOT WATER PRODUCTION | |
| EP2527750B1 (en) | thermodynamic water heater | |
| CH712646A1 (en) | Networked thermal energy distribution device for powering an urban and / or industrial site. | |
| EP2133629A1 (en) | Coupling device between a heat pump and an oil or gas boiler. | |
| EP3450859A1 (en) | Facility for producing domestic hot water integrating preheating by recovered energy | |
| FR2944094A1 (en) | CO-GENERATION SYSTEM AND INSTALLATION USING FUEL CELL FOR HEATING AND HOT WATER PRODUCTION | |
| CH712729A1 (en) | Multi-functional connection device from a thermal energy user to an urban heat exchange network. | |
| EP2770263A2 (en) | Method and installation for heating water | |
| EP2224176B1 (en) | Improved boiler installation | |
| EP4113015A1 (en) | Facility for producing domestic hot water | |
| FR2947895A3 (en) | Heating system for supplying heating circuit with radiators or ensuring provision of household warm water from boiler, has boiler, which is connected and combined with heating circuit | |
| EP3660415A1 (en) | Apparatus for thermal control of a building, associated installation and method | |
| FR2935781A1 (en) | Coolant i.e. water, flow heating device controlling method for home, involves determining operating mode for coolant flow heating device based on comparison result of instantaneous heating power with power threshold | |
| TWI669474B (en) | Water temperature adjustment system | |
| FR2770628A1 (en) | Cold running of central heating installation in summer | |
| JP4093578B2 (en) | Waste heat cooking device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |