FR3028922A3

FR3028922A3 - Systeme d'installation de chauffage et production d'eau chaude innovant

Info

Publication number: FR3028922A3
Application number: FR1402663A
Authority: FR
Inventors: Arnaud Chandelier
Original assignee: C L A M
Current assignee: C L A M
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-05-27

Abstract

Système d'installation de chauffage et production d'eau chaude innovant : La P.A.C. C.L.A.M. Energie Ce système consiste à utiliser le moins possible de compresseurs et aucune résistance électrique contrairement a ce qui est installé actuellement. Ces éléments sont remplacés par un système hydraulique géré par une régulation quasi naturelle. Plus besoin de consommer de l'énergie pour en produire. Tous les composants sont détaillés et recensés sur les schémas ci-joints. Selon les différents cas de figure présentés, le système reste le même et s'adapte à tout mode de chauffage, plancher chauffant et radiateurs. Il peut s'adapter aussi bien chez le particulier qu'au collectif.

Description

Tout augmente, c'est bien connu: Mais on a tous parfois la désagréable impression que nos dépenses énergétiques ne font que croître, quoi que l'on fasse. Les crises internationales ne font que le confirmer lorsque le prix du fuel s'envole, que le coût du gaz suit une courbe affolante et que les granulés sont menacés d'augmentation à leur tour. Nous redoutons tous les premiers frissons de l'hiver, car aux dépenses qu'ils impliquent s'ajoute une fâcheuse sensation d'inconfort. Bien sûr, vous avez tout essayé ou presque ! Au cours des ans, les dépenses se sont accumulées, les fenêtres ont été remplacées suite à cette publicité qui promettait confort et chaleur, l'isolation a été renforcée, la chaudière n'est pas si vieille... mais les factures sont inexorablement plus lourdes et le confort n'est toujours pas là ! Tributaires des délais et de la présence en cas de livraison. Que faire ? Plus de 80% de l'énergie distribuée en France est d'origine nucléaire. Suite à la RT 2005 appliquée à toutes les constructions (neuf et rénovation de l'existant) et grâce à la RT 2012, la France s'est engagée à revenir à un niveau d'émission équivalent à celui de 1990 ! L'énergie renouvelable la moins chère est celle que l'on ne consomme pas, la cherté des énergies a gravement amputé le budget des foyers français si bien que désormais nous avons appris à n'utiliser que le strict minimum. Mais hélas, le matériel ne suit pas. Une pompe à chaleur (PAC) est un dispositif permettant de transférer une quantité de chaleur d'un milieu, qualifié d'émetteur, fournisseur ou source froide, vers un autre milieu, 20 considéré comme récepteur ou source chaude. L'efficacité peut être inférieure à 1 par rapport au coefficient de performance si la PAC rend moins de chauffage qu'elle n'en consomme en énergie. Généralement une bonne partie de l'énergie est restituée en chauffage si l'appareil est situé dans le volume chauffé, l'efficacité d'une pompe à chaleur décroît avec l'écart de température entre sources.

25 C'est dans ce contexte que nos recherches concernant les pompes à chaleur ont démarré. Ce sont ces recherches qui nous permettent aujourd'hui de nous chauffer de manière efficace grâce à une pompe à chaleur qui reste le plus économique aujourd'hui et pour l'avenir dans la mesure où notre système n'utilise que de l'air extérieur, disponible en abondance dans l'atmosphère.

30 Nos recherches nous ont amenés à trouver une solution pour parer au delta entre l'air absorbé et l'air restitué. La pompe à chaleur reste le moyen de chauffage le plus approprié aux économies d'énergie seulement aujourd'hui elle n'est pas bien exploitée. Les inconvénients majeurs sont les suivants : 3028922 35 La sonde de température extérieur est intégrée sur le groupe extérieur, donc quand les ventilateurs se mettent en route les données sont fatalement perturbées et la P.A.C. fonctionne à des régimes plus élevés. La liaison frigorigène entre la P.A.C. et le module hydraulique à l'intérieur, implique un entretien minimum biannuel.

40 Aucune régulation n'est effectuée sur le système de chauffage, la P.A.C. est réglée pour envoyer une température de 60° et il est ajouté un module hydraulique pour envoyer une température de 80°, qui plus est une température inutilement élevée, car on n'envoie pas 80° dans n'importe quel émetteur de chauffage. Les P.A.C. installées pour de gros volumes (au-delà de 16 kW) sont composées de 45 résistances électriques pour pouvoir obtenir la puissance voulue. La liaison frigorigène nécessite une distance minimum et maximum qui peut entrainer des contraintes sur certaines installations. Une contradiction liée à l'eau glycolée impose l'installation de batteries électriques car cette eau ne peut pas être mélangée à une liaison frigorigène.

50 Un impératif non respecté aujourd'hui, lié aux intempéries, oblige d'installer les P.A.C. à au moins 30 cm du sol. Sur les ballons thermodynamiques pour compenser une température extérieure froide, des résistances électriques de 3 à 6 kW sont ajoutés, soient 3 à 6000 watts de consommation électrique supplémentaire.

55 Une contrainte supplémentaire liée au ballon thermodynamique est que celui-ci a besoin d'un volume conséquent tout autour de lui pour que son C.O.P. soit compétitif. Les ballons thermodynamiques sont limités à une capacité maximum de 260 litres, insuffisant pour une famille de cinq personnes et plus. En conséquence, avec le système actuel de chauffage et de production d'eau chaude, les 60 risques de panne sont multipliés, car trois compresseurs, un sur la P.A.C., un sur le module hydraulique et un sur le ballon d'eau chaude, qui plus est, une résistance électrique sur le ballon d'eau chaude. Notre étude permet de parer à tous ces inconvénients car : La sonde extérieure est placée sur la façade nord de la maison, ainsi elle peut 65 enregistrer au mieux la température extérieure sans être perturbée par d'autres éléments comme le ventilateur de la P.A.C. - La liaison entre la P.A.C. et la bouteille de mélange que nous insérons sur le système, est uniquement hydraulique, par conséquent pas d'entretien.

3028922 La bouteille de mélange permet de chauffer un volume d'eau jusqu'à 65°, par 70 conséquent la P.A.0 va moduler par rapport à ce volume d'eau et la régulation se fait automatiquement, ainsi le compresseur fonctionne en moyenne à 15 % par rapport à l'utilisation de la P.A.C.. La pose d'une sonde de départ sur le réseau allée de chauffage et d'une sonde extérieure permet un flux constant d'indications à la P.A.C. de la température à ajuster 75 par rapport à la température voulue, le système activera automatiquement l'ouverture ou la fermeture d'une vanne trois voies motorisée, ainsi la P.A.C. sera beaucoup moins sollicitée que dans les installations actuelles et par conséquent une durée de vie d'autant plus rallongée. Le système proposé est compatible à n'importe quelle puissance voulue, sans ajouter 80 aucune résistance électrique, par conséquent, moins de consommation énergétique pour n'importe quel projet, collectif ou particulier. Le raccordement de la P.A.C. sur un système hydraulique est un avantage , car en aucun cas nous ne sommes bridés en terme de distance, il suffira d'adapter un circulateur qui permettra une poussée suffisante entre la P.A.C. et la bouteille de mélange.

85 Pour la protection du gel, en cas de panne ou de coupure de courant, il est installé un dispositif de sécurité antigel qui empêche la prise en gel du circuit d'eau de la Pompe à Chaleur, évitant ainsi des dommages à la machine et à la tuyauterie. - Les P.A.C. pour éviter l'enneigement sont impérativement installées à au moins 30 cm du sol, dans l'idéal la P.A.C. sera installée à l'intérieur.

90 Pour la production d'eau chaude, l'eau est puisée dans la bouteille de mélange qui est chauffée par la P.A.C., nous permettant d'obtenir une température de 55° (idéale pour le risque de légionellose) sans utiliser de résistance électrique. Pour la production d'eau chaude, il n'y a aucune contrainte d'emplacement, car il ne fonctionne en aucun cas avec un compresseur, donc pas besoin de volume d'air pour un 95 bon fonctionnement, le système est 100% hydraulique. L'avantage de ce système de production d'eau chaude est qu'il n'y a aucune limite sur le volume d'eau, maison individuelle ou collectivité ne posent aucun problème, l'amont du système s'adaptera aux besoins. Dans notre système d'installation il n'y a qu'un seul compresseur et aucune résistance 100 électrique, par conséquent, peu de possibilité de panne et une économie d'énergie exponentielle.

3028922 Aujourd'hui par rapport à notre système, nous utiliserons exclusivement des P.A.C. « Carrier » qui nous permettent de répondre à n'importe quelle puissance voulue, sans 105 jamais avoir besoin d'y ajouter, résistance électrique et/ou compresseur. Toutes les mises en services sont réalisées par la société « Carrier » qui permet d'avoir une garantie minimum, pièce et main d'oeuvre sur une durée de deux ans, pouvant aller jusqu'à cinq ans. Le système d'installation est schématisé, ci-après, et nous avons dores et déjà testé celle-ci, 110 à titre personnel. Aujourd'hui, pour une surface de 169 m2 de plancher chauffant et une production d'eau chaude d'un volume de 750 litres à 55° en tout temps, avec une P.A.C. « Carrier » d'une puissance de 8kW, nous accusons une consommation d'électricité de 100 E par mois, 115 sachant que c'est la seule énergie utilisée pour toute la maison. Le système a fait ses preuves, nous en sommes les premiers témoins, avec un confort de chauffage inégalé.

120 De surcroit, notre projet répond en tout point aux nouvelles ambitions gouvernementales.

Claims

REVENDICATIONS1) Système d'installation de chauffage et production d'eau chaude permettant l'utilisation d'une énergie gratuite et abondante comme l'air pour produire du chauffage et de l'eau chaude uniquement avec un système hydraulique et une régulation autonome et naturelle.
2) Ce système se caractérise par l'insertion d'une bouteille de mélange dont le volume est calculé par rapport à la puissance de la pompe à chaleur.
3) Une régulation automatique se produit grâce à une sonde extérieure qui donne l'information de la température extérieure à un servomoteur électrique qui est positionné sur une vanne trois voies en fonction des besoins.
4) La sonde installée sur le départ de réseau de chauffage va indiquer également la température détectée dans la tuyauterie et envoyer l'information au boitier de régulation.
5) Ce dernier après analyse des données va calculer le delta entre la température Extérieure et la sonde de départ pour activer le servomoteur de la vanne trois voies de façon à envoyer la température voulue dans les émetteurs de façon à obtenir la température 15 voulue.
6) Plus besoin de privilégier le réseau de chauffage ou l'eau chaude sanitaire, les deux peuvent puiser simultanément sur la bouteille de mélange maintenue à température constante.