FR3017935B1 - Dispositif de chauffage et/ou de climatisation de type puits canadien - Google Patents

Dispositif de chauffage et/ou de climatisation de type puits canadien Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de chauffage et/ou de climatisation de type puits canadien pour habitation ou local professionnel (1). Le dispositif comprend un tuyau (3) en forme de serpentin immergé dans un contenant d'eau (2) enfoui dans le sol à une profondeur choisie. L'entrée (4) du tuyau (3) est reliée à une entrée d'air (5) du dispositif et ménagée en partie basse du contenant d'eau (2) tandis que la sortie (6) du tuyau (3) est ménagée en partie haute du contenant d'eau (2) et reliée à une arrivée d'air (7) de l'habitation (1).

Description

Dispositif de chauffage et/ou de climatisation de type puits canadien [0001] La présente invention concerne ie chauffage et/ou la climatisation à l’aide d’un puits canadien pour tout bâtiment, habitation ou local professionnel. Elle porte sur un dispositif de chauffage et climatisation naturelle de type puits canadien.
[0002] Le principe du puits canadien, appelé aussi puits provençal, est un système géothermique dit de surface qui sert de climatisation et/ou de chauffage naturel. If est basé sur le constat que la température du sol à environ 1 mètre 60 de profondeur est plus élevée que la température ambiante en hiver, et pius basse en été. En pratique le principe consiste à faire passer l’air de renouvellement (avant qu’il ne pénètre dans le bâtiment) par des tuyaux enterrés dans le soi à une profondeur d’au moins un mètre cinquante. En hiver, le sol à cette profondeur est plus chaud que la température extérieure, l’air froid est alors préchauffé lors de son passage dans le puits canadien. En été, c’est l’inverse, le sol est naturellement plus frais que l’air extérieur, celui-ci lors de son passage dans le puits canadien va se refroidir. L'air ainsi obtenu est "meilleur", c’est-à-dire plus chaud en hiver et plus froid en été.
[0003] On connaît déjà de nombreuses mises en œuvre du puits canadien. Le plus souvent les tuyaux sont enterrés horizontalement tout autour du bâtiment sur une grande surface pour disposer d’une grande surface d’échange thermique. Toutefois, il est encore insuffisamment utilisé en raison des difficultés rencontrées pour enterrer un grand et long circuit de tuyaux tout autour du bâtiment à traiter.
[0004] Le Demandeur s’est posé le problème d’améliorer l’installation des puits canadien tout en augmentant la surface d’échange thermique. La présente invention apporte justement une solution à ce problème.
[0005] Elle porte sur un dispositif de chauffage et/ou de climatisation de type puits canadien pour tout bâtiment.
[0006] Selon un premier aspect, le dispositif comprend un tuyau en forme de serpentin immergé dans un contenant d’eau enfoui dans le sol à une profondeur choisie, l’entrée du tuyau étant reliée à une entrée d’air du dispositif et ménagée en partie basse du contenant d’eau tandis que la sortie du tuyau est ménagée en patrie haute du contenant d’eau et reliée à une arrivée d’air du bâtiment à traiter.
[0007] Ainsi, l’installation du puits canadien est facilitée par rapport aux structures antérieures puisque le puits canadien conforme à l’invention est disposé à l’intérieur d’un contenant d’eau enterré verticalement à une profondeur choisie ce qui supprime les longs circuits de tuyaux disposés horizontalement à proximité du bâtiment à ventiler. De plus l’échange thermique est plus élevé par rapport aux puits canadiens enfuis directement dans la terre car l’eau a une meilleure fluidité que la terre statique et assure un meilleur contact avec la surface développée par le tuyau en serpentin.
[0008] En pratique, le contenant d’eau appartient au groupe formé par cuve, réservoir, citerne, puits, retenue d’eau artificielle ou naturelle.
[0009] Par exemple, le contenant d’eau a un volume 6 à 10 m3, [0010] Selon un mode de réalisation, le contenant d’eau est enfoui dans le sol à une profondeur de l’ordre de 3 à 4 m.
[0011] Selon un autre mode de réalisation, le tuyau en forme de serpentin a une longueur de l’ordre de 25 à 30 mètres.
[0012] Selon encore un autre mode de réalisation, le tuyau est en forme de serpentin a un diamètre de l’ordre de 80 à 100mm.
[0013] De préférence, le tuyau est en cuivre. En variante, le tuyau est réalisé en matière plastique ou en matière synthétique.
[0014] Selon encore un autre mode de réalisation, le dispositif comprend une pompe de mouvement disposée à l’intérieur du contenant d’eau pour agiter l’eau à l’intérieur du contenant d’eau et absorber la condensation à l’intérieur du tuyau.
[0015] Par exemple, le contenant d’eau est branché sur les descentes de gouttières de l’habitation.
[0016] Avantageusement, le dispositif comprend en outre un ventilateur disposé en sortie du tuyau pour aspirer l’air circulant dans le tuyau et le puiser à l’intérieur de l’habitation, [0017] D’autres caractéristiques et avantages apparaîtront à ia lumière de la description et des dessins dans lesquels la figure unique représente schématiquement un dispositif conforme à l’invention.
[0018] Le dispositif de chauffage et/ou de climatisation naturelle s’applique à tout bâtiment 1 de type habitation individuelle, immeuble ou local professionnel. A partir d’un ou plusieurs volumes d’eau souterrains 2 enterrés dans le sol à une profondeur choisie dans lesquels passe un tuyau 3 ou tube en serpentin d’un diamètre et d’une longueur choisis, le dispositif conforme à l’invention permet d’obtenir un air tempéré proche de la température constante du sol à cette profondeur choisie.
[0019] Par exemple, le volume d’eau 2 est un réservoir d’eau de 6 à 10 m3 enterrés à une profondeur de 3 à 4 m. Le réservoir peut être une cuve, citerne ou encore une retenue d’eau naturelle ou artificielle. Le matériau du contenant d’eau peut être du PVC, métal, béton ou autre. Par exemple la hauteur H de la cuve 2 est de 3 m et la largeur L de la cuve 2 est de 3 m.
[0020] Le Demandeur a observé que le soi (terrain nature!), à une profondeur de l’ordre de 3 à 4 m, présente une température constante de l’ordre de 13 à 15°C.
[0021] En pratique, le tuyau 3 est en forme de serpentin avec des tronçons linéaires disposés respectivement entre deux coudes. II est immergé dans la cuve 2 enfouie dans le soi à une profondeur choisie. L’entrée 4 du tuyau 3 est reliée à une entrée d’air 5 du dispositif. L’entrée 4 est ménagée en partie basse de la cuve 2. La sortie 6 du tuyau est ménagée en partie haute de la cuve 2 et reliée à un ventilateur / aspirateur 9 soufflant l’air par des tuyaux 7 de l’habitation 1.
[0022] Le tuyau 3 en forme de serpentin a une longueur de l’ordre de 25 à 30 mètres et un diamètre de l’ordre de 80 à 100mm. De préférence, le tuyau 3 est en cuivre. En variante, ie tuyau 3 peut être réalisé en matière plastique de type PVC ou équivalent ou en matériau synthétique moulé, coulé ou thermoformé.
[0023] Une pompe de mouvement 11 est disposée à l’intérieur de la cuve 2 pour agiter l’eau à l’intérieur de la cuve et absorber la condensation à l’intérieur du tuyau .Par exemple la pompe 11 est alimentée en 12 ou 24 Volts.
[0024] Afin de recycler l’eau pluviale, la ou les cuves 2 sont branchées sur les descentes de gouttières 8 de l’habitation 1 afin de disposer d’une alimentation en eau gratuite et renouvelée (trop plein 15).
[0025] Un ventilateur 9 est disposé en sortie du dispositif pour aspirer l’air circulant dans le tuyau 3 et le puiser vers l’intérieur de l’habitation 1.
[0026] Avantageusement, le dispositif est associé à des panneaux photovoltaiques 10 afin d’alimenter en énergie le dispositif et ses accessoires tels que pompe 11, ventilateur 9 ce qui permet au dispositif de chauffage et de climatisation d’être autonome vis-à-vis du réseau de distribution électrique.
[0027] Très avantageusement, le dispositif comprend en outre un filtre (non représenté) au niveau de l’entrée d’air 5 du dispositif.
[0028] En fonctionnement, l’air venant de l’extérieur est pompé au niveau de l'entrée 5, pour être acheminé par un tuyau amont 13 reliant l’entrée d’air 5 à la partie basse 4 de la cuve 2. Ensuite, l’air traverse le tuyau en serpentin 3 plongé dans la cuve 2. L’air sort de la cuve 2 en partie haute de la cuve 2 par Sa sortie 6. Enfin l’air est acheminé via un tuyau aval 14 reliant la sortie 6 au bâtiment 1 à ventiler. L’air est pulsé à l’intérieur du bâtiment 1 par des tuyaux à bouches 7 réparties au niveau du sol de chaque pièce du bâtiment 1 ou en niveau bas du bâtiment. L’air chaud montant naturellement, il se créé un mouvement ascendant des flux à l’intérieur du bâtiment, accéléré par le ventilateur 9 disposé en sortie du tuyau aval 14.
[0029] Le volume d’air pulsé est de l’ordre de 200m3/heure ce qui permet un renouvellement correct et dispense les habitations d’une VMC au profit d’une simple sortie en toiture avec un ventilateur mécanique 12.
[0030] Les tuyaux amont 13 et aval 14 peuvent être réalisés en PVC et peuvent présenter un diamètre de l’ordre de 100 mm.
[0031] Un tel dispositif conforme à l’invention permet de climatiser à une température de l’ordre de 20 à 22°C en été. En hiver, iî permet d’apporter un air de température de supérieure à l’intérieur des locaux.

Claims (9)

  1. Revendications 1) Dispositif de chauffage et/ou de climatisation de type puits canadien pour habitation ou local professionnel (1), caractérisé en ce qu’il comprend un tuyau (3) en forme de serpentin immergé dans un contenant d’eau (2) enfoui dans ie sol à une profondeur choisie, l’entrée (4) du tuyau (3) étant reliée à une entrée d’air (5) du dispositif et ménagée en partie basse du contenant d’eau (2) tandis que la sortie (6) du tuyau (3) est ménagée en partie haute du contenant d’eau (2) et reliée à une arrivée d’air (7) de l’habitation (1) et en ce qu’il comprend en outre une canalisation (17) reliant le tuyau (3) situé en partie basse du contenant d’eau (2) et une pompe de mouvement (11) disposée à l’intérieur du contenant d’eau (2) pour agiter l’eau à l’intérieur du contenant, d’eau et absorber la condensation à l’intérieur du tuyau (3).
  2. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contenant d’eau (2) appartient au groupe formé par cuve, citerne, réservoir, retenue d’eau naturelle ou artificielle.
  3. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la profondeur de l’enfouissement du contenant d’eau (2) dans le sol est de l’ordre de 3 à 4 m.
  4. 4) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le tuyau (3) en forme de serpentin a une longueur de l’ordre de 25 m.
  5. 5) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le tuyau (3) en forme de serpentin a un diamètre de l’ordre de 80 mm.
  6. 6) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le tuyau en serpentin (3) est en cuivre.
  7. 7) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tuyau en serpentin (3) est réalisé en matière plastique de type PVC ou en matériau synthétique moulé, coulé ou thermoformé.
  8. 8) Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le contenant d’eau (2) est apte à être branché sur les descentes de gouttières (8) de l’habitation (1).
  9. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ventilateur (9) disposé en sortie (8) du tuyau (3) pour aspirer l’air circulant dans le tuyau et le puiser vers l'intérieur de l’habitation(l).
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