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FR3034851A1 - Chauffe-eau comprenant des moyens de calcul intensif - Google Patents

Chauffe-eau comprenant des moyens de calcul intensif Download PDF

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FR3034851A1
FR3034851A1 FR1553199A FR1553199A FR3034851A1 FR 3034851 A1 FR3034851 A1 FR 3034851A1 FR 1553199 A FR1553199 A FR 1553199A FR 1553199 A FR1553199 A FR 1553199A FR 3034851 A1 FR3034851 A1 FR 3034851A1
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Thomas Garnier
Benjamin Laplane
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Abstract

L'invention concerne un chauffe-eau (ChE) de type ballon d'eau chaude comprenant : Une cuve (RsV) comprenant une entrée d'eau froide sanitaire (EnE), et une sortie d'eau chaude sanitaire (StE) Un caisson (CsN) comprenant : ▪ Une zone de calculs (EtH), comprenant au moins un processeur (PrC) ▪ Des moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) d'un premier fluide (F1) caloporteur dans et hors de la zone de calculs (EtH), afin de réaliser un échange thermique entre le premier fluide (F1) et le processeur (PrC) ▪ Une zone de gestion (EtS), comprenant : ○ Des moyens d'émission/réception (RcE) pour recevoir, via un réseau de communication (NtW), des ordres de calculs à réaliser par le processeur (PrC), et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication (NtW) ○ Des moyens de pilotage (PtG) des moyens d'émission/réception (RcE), et du processeur (PrC) Un échangeur de chaleur dit principal (EcP), comportant un conduit (CdP) relié aux moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du premier fluide (F1), le conduit (CdP) étant disposé au moins en partie dans la cuve (RsV) pour réaliser un échange d'énergie thermique entre le premier fluide (F1) et de l'eau de la cuve (RsV).

Description

CHAUFFE-EAU COMPRENANT DES MOYENS DE CALCUL INTENSIF DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne un chauffe-eau de type ballon d'eau chaude, à distinguer des chaudières et des chauffe-eaux instantanés. Les chauffe-eaux sont utilisés pour chauffer de l'eau destinée à l'alimentation ou au sanitaire : c'est-à-dire de l'eau potable qui circule en circuit ouvert. Au contraire, les chaudières sont utilisées pour chauffer de l'eau circulant en circuit fermé dans des radiateurs, chauffages au sol ou climatisations. Les chauffe-eaux à ballons d'eau chaude stockent de l'eau dans une cuve (ou réservoir) de capacité plus ou moins grande. La cuve est toujours pleine, ainsi à mesure que de l'eau chaude est tirée de la cuve, de l'eau froide y est introduite. Le ballon est constamment sous la pression de l'eau froide, et il faut donc posséder un limiteur de pression sur l'arrivée générale d'eau froide. Au contraire, les chauffe-eaux instantanés chauffent l'eau uniquement à la demande (par exemple à l'ouverture du robinet d'eau chaude). Les chauffe-eaux instantanés sont souvent utilisés pour de petits lavabos ou en appoint, et ont une capacité de production d'eau chaude plus faible. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Pour subvenir aux besoins, toujours croissants, de services informatiques, des serveurs informatiques décentralisés sont utilisés. Il s'agit d'ordinateurs ayant pour tâche principale de répondre, via un réseau informatique, à des demandes de traitements informatiques provenant de multiples utilisateurs, appelés clients. Ces serveurs, une fois configurés, ne nécessitent pas d'interaction physique avec les utilisateurs finaux. Ils peuvent donc être déportés dans des centres d'hébergement distants, appelés centres de traitement de données (en anglais Data Centers), qui assurent leur fonctionnement et leur accessibilité via le réseau informatique.

Le traitement des données par un serveur informatique est principalement assuré par un ou plusieurs processeurs. Il existe des processeurs génériques appelés unité centrale de traitement (« Central Processing Unit », ou CPU, en anglais) et des processeurs spécialisés, en particuliers pour les calculs graphiques (« Graphics Processing Unit », ou GPU, en anglais). En exécutant les instructions qui lui sont fournies, le processeur consomme de l'énergie électrique et dégage de la chaleur. A l'instar de la résistance électrique, la plus grande partie de l'énergie consommée par le processeur est dégagée sous forme de chaleur. Cette quantité de chaleur dépend des caractéristiques techniques du processeur et de la cadence à laquelle on lui fait exécuter les instructions. Cette cadence est généralement ajustée en fonction de la capacité dont on dispose pour évacuer la chaleur produite. En effet, au-delà d'une certaine température, le processeur voit ses 1 3034851 performances diminuer, voire cesse de fonctionner. Un Data Center doit assurer l'évacuation de cette chaleur afin de garantir le fonctionnement des serveurs qu'il héberge. Cette évacuation se fait par climatisation des salles d'hébergement ou, plus directement, des armoires de rangement des serveurs. Ce besoin de climatisation est d'autant plus important que la concentration de serveur est 5 importante dans le Data Center. Or les calories extraites des serveurs sont le plus souvent rejetées dans l'environnement où elles aggravent les effets du changement climatique.

10 EXPOSE DE L'INVENTION La présente invention propose un dispositif permettant de traiter des données et d'exécuter des instructions sans perte d'énergie thermique. Selon un premier aspect, l'invention propose un chauffe-eau de type ballon d'eau chaude 15 comprenant : Une cuve comprenant une entrée d'eau froide sanitaire, et une sortie d'eau chaude sanitaire - Un caisson comprenant : - Une zone de calculs, comprenant au moins un processeur 20 - Des moyens d'amenée et d'évacuation d'un premier fluide caloporteur dans et hors de la zone de calculs, afin de réaliser un échange thermique entre le premier fluide et le processeur - Une zone de gestion, comprenant : o Des moyens d'émission/réception pour recevoir, via un réseau de 25 communication, des ordres de calculs à réaliser par le processeur, et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication o Des moyens de pilotage des moyens d'émission/réception, et du processeur - Un échangeur de chaleur dit principal, comportant un conduit relié aux moyens 30 d'amenée et d'évacuation de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du premier fluide, le conduit étant disposé au moins en partie dans la cuve pour réaliser un échange d'énergie thermique entre le premier fluide et de l'eau de la cuve.

2 3034851 Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, le chauffe-eau selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

5 Dans un mode de réalisation, le chauffe-eau comporte un compresseur et un détendeur reliés de part et d'autre au conduit de l'échangeur principal, de sorte à former avec l'échangeur de chaleur principal et les moyens d'amenée et d'évacuation une pompe à chaleur d'un chauffe-eau thermodynamique.

10 Dans un mode de réalisation, les moyens d'amenée et d'évacuation comportent des tubes de raccordement entre la zone de calculs et le conduit de l'échangeur principal, permettant la circulation du premier fluide. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un chauffe-eau de type ballon d'eau chaude 15 comprenant : Une cuve comprenant une entrée d'eau froide sanitaire, et une sortie d'eau chaude sanitaire Un caisson comprenant : - Une zone de calculs, comprenant au moins un processeur 20 - Des moyens d'amenée"et d'évacuation d'un premier fluide caloporteur dans et hors de la zone de calculs, afin de réaliser un échange thermique entre le premier fluide et le processeur - Une zone de gestion, comprenant : o Des moyens d'émission/réception pour recevoir, via un réseau de 25 communication, des ordres de calculs à réaliser par le processeur, et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication o Des moyens de pilotage des moyens d'émission/réception, et du processeur Un échangeur de chaleur dit principal, comportant un conduit en boucle fermée 30 disposé au moins en partie au contact de la cuve ou dans la cuve, le conduit étant adapté à la circulation d'un deuxième fluide pour permettre un échange d'énergie thermique entre ledit deuxième fluide et de l'eau de la cuve Un échangeur de chaleur dit secondaire, relié aux moyens d'amenée et d'évacuation de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du premier fluide, l'échangeur 3 3034851 secondaire permettant de réaliser un échange de chaleur entre ledit premier fluide et le deuxième fluide circulant dans le conduit de l'échangeur principal. Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, le chauffe-eau selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Dans un mode de réalisation, le chauffe-eau comporte un compresseur et un détendeur reliés de part et d'autre au conduit de l'échangeur principal, de sorte à former avec l'échangeur de chaleur 10 principal et l'échangeur de chaleur secondaire une pompe à chaleur d'un chauffe-eau thermodynamique. Dans un mode de réalisation, le chauffe-eau comporte des deuxièmes moyens de déplacement, par exemple une pompe hydraulique, permettant de mettre en mouvement le deuxième fluide dans le 15 conduit de l'échangeur principal. Dans un mode de réalisation compatible avec le premier et le deuxième aspect, les moyens d'amenée et d'évacuation comportent des tubes de raccordement entre la zone de calculs et l'échangeur de chaleur secondaire, permettant la circulation du premier fluide.

20 Dans un mode de réalisation compatible avec le premier et le deuxième aspect, l'échangeur principal comporte des ailettes recouvrant au moins une portion du conduit disposée dans la cuve. Selon un troisième aspect, l'invention concerne un chauffe-eau de type ballon d'eau chaude 25 comprenant : Un caisson comprenant : - Une zone de calculs, comprenant au moins un processeur - Des moyens d'amenée et d'évacuation d'un premier fluide caloporteur dans et hors de la zone de calculs, afin de réaliser un échange thermique entre le 30 premier fluide et le processeur - Une zone de gestion comprenant : o Des moyens d'émission/réception pour recevoir, via un réseau de communication, des ordres de calculs à réaliser par le processeur, et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication 4 3034851 o Des moyens de pilotage des moyens d'émission/réception, et du processeur Un premier échangeur fluide/air relié aux moyens d'amenée et d'évacuation de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du premier fluide, le premier 5 échangeur permettant de réaliser un échange de chaleur entre ledit premier fluide et un flux d'air Un chauffe-eau thermodynamique comprenant : - Une cuve comprenant une entrée d'eau froide sanitaire, et une sortie d'eau chaude sanitaire 10 - Une pompe à chaleur comprenant : o Un condenseur, dit échangeur de chaleur principal, comportant un conduit disposé au moins en partie autour ou dans la cuve, le conduit étant adapté à la circulation d'un fluide frigorigène, dit deuxième fluide, pour permettre un échange d'énergie thermique 15 entre ledit deuxième fluide et de l'eau de la cuve o Un évaporateur, dit deuxième échangeur air/fluide, permettant de réaliser un échange de chaleur entre le flux d'air et le deuxième fluide. o Un détendeur et un compresseur reliant l'échangeur de chaleur 20 principal au deuxième échangeur, de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du deuxième fluide. Selon un quatrième aspect, l'invention concerne un chauffe-eau de type ballon d'eau chaude comprenant : 25 - Un caisson comprenant : - Une zone de calculs, comprenant au moins un processeur - Des moyens d'amenée et d'évacuation d'un flux d'air dans et hors de la zone de calculs, afin de réaliser un échange thermique entre le flux d'air et le processeur 30 - Une zone de gestion, comprenant : o Des moyens d'émission/réception pour recevoir, via un réseau de communication, des ordres de calculs à réaliser par le processeur, et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication o Des moyens de pilotage des moyens d'émission/réception, et du 35 processeur 5 3034851 Un chauffe-eau thermodynamique comprenant : - Une cuve comprenant une entrée d'eau froide sanitaire, et une sortie d'eau chaude sanitaire - Une pompe à chaleur comprenant : 5 o Un condenseur, dit échangeur de chaleur principal, comportant un conduit disposé au moins en partie autour ou dans la cuve, le conduit étant adapté à la circulation d'un fluide frigorigène, dit deuxième fluide, pour permettre un échange d'énergie thermique entre ledit deuxième fluide et de l'eau de la cuve 10 o Un évaporateur, dit deuxième échangeur air/fluide, permettant de réaliser un échange de chaleur entre le flux d'air et le deuxième fluide. o Un détendeur et un compresseur reliant l'échangeur de chaleur principal au deuxième échangeur, de sorte à permettre une 15 circulation en boucle fermée du deuxième fluide. Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, le chauffe-eau selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

20 Dans un mode de réalisation, les moyens d'amenée et d'évacuation comportent un dissipateur thermique local et un ventilateur local installés sur le processeur. Dans un mode de réalisation, le chauffe-eau comporte des deuxièmes moyens de ventilation pour 25 générer le flux d'air, et des moyens d'acheminement dudit flux d'air vers le deuxième échangeur air/deuxième flux. Dans un mode de réalisation compatible avec les quatre premiers aspects, le conduit de l'échangeur principal est un caloduc dont une partie en forme de serpentin est disposée dans la cuve.

30 Dans un mode de réalisation compatible avec les quatre premiers aspects, les moyens d'amenée et d'évacuation comportent des moyens de circulation du premier fluide, lesdits moyens de circulation comportent au moins un composant waterblock au contact du processeur afin de permettre la circulation du premier fluide à proximité du processeur.

35 6 3034851 Selon un cinquième mode de réalisation, l'invention concerne un chauffe-eau de type ballon d'eau chaude comprenant : Une cuve comprenant une entrée d'eau froide sanitaire, et une sortie d'eau chaude sanitaire 5 - Un caisson comprenant : - Une zone de calculs, comprenant au moins un processeur, et disposée au moins en partie dans la cuve - Des moyens d'amenée et d'évacuation d'un premier fluide caloporteur dans et hors de la zone de calculs, afin de réaliser un échange thermique entre le 10 premier fluide et le processeur - Une zone de gestion, comprenant : o Des moyens d'émission/réception pour recevoir, via un réseau de communication, des ordres de calculs à réaliser par le processeur, et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication 15 o Des moyens de pilotage des moyens d'émission/réception, et du processeur Un échangeur de chaleur dit principal comprenant des ailettes disposées autour de la zone de calculs afin de réaliser un échange d'énergie thermique entre le premier fluide et de l'eau de la cuve.

20 Outre les caractéristiques qui viennent d'être évoquées dans le paragraphe précédent, le chauffe-eau selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

25 Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, la zone de calculs est étanche, de sorte à empêcher des fuites du premier fluide par des parois de la zone de calculs. Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, la zone de calculs comporte des premiers moyens de ventilation.

30 Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, les moyens d'amenée et d'évacuation comportent des premiers moyens de déplacement, par exemple une pompe hydraulique, permettant le déplacement du premier fluide dans, au sein et hors de la zone de calculs.

7 3034851 Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, la zone de gestion comporte des moyens de stockage des ordres de calculs reçus et des résultats de calculs à envoyer par les moyens d'émission/réception, lesdits moyens de stockage étant contrôlés par les moyens de pilotage.

5 Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, la zone de gestion comporte des moyens de calcul de température dans le caisson et/ou dans la cuve, contrôlés par les moyens de pilotage. Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, la zone de gestion comporte des 10 moyens de calcul du taux d'humidité dans la cuve, contrôlés par les moyens de pilotage. Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, la zone de gestion comporte des capteurs d'intrusion permettant de détecter une ouverture mécanique forcée ou non prévue de carters de protection des zones de gestion ou de calcul.

15 Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, la zone de gestion comporte des moyens de calcul de débit connectés à des capteurs de débit placés à différents endroits du chauffe-eau. Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, la zone de gestion comporte une 20 pluralité de cartes mères, chaque carte mère comprenant un processeur. Dans un mode de réalisation compatible avec les cinq aspects, la zone de gestion comporte un compteur de consommation électrique.

25 Selon un sixième aspect, l'invention concerne un système de calcul intensif, comprenant : Une pluralité de chauffe-eaux selon l'une des revendications précédentes, connectés à un même réseau de communication Au moins un serveur distant connecté audit réseau de communication, apte à envoyer des ordres de calculs aux chauffe-eaux et recevoir des résultats de calculs 30 desdits chauffe-eaux, de sorte à utiliser les processeurs desdits chauffe-eaux en tant que ressources de calculs. Les inventeurs ont tiré profit du constat double que les besoins en eau chaude sanitaires sont permanents, et que les besoins en calculs des Data Centers vont croissants depuis les deux dernières 35 décennies. Chacun de ces deux secteurs utilise l'énergie électrique pour assurer son fonctionnement 8 3034851 dans un contexte technologique où les besoins en capacité de calcul sont croissants et où la déperdition de chaleur grève les performances en termes d'efficacité énergétique. Le chauffe-eau selon l'invention permet à la fois d'assurer la production d'eau chaude sanitaire du 5 bâtiment dans lequel il est installé, par exemple une habitation, une piscine, etc, mais est également un système dédié au calcul intensif de par le(s) processeur(s) qu'il comprend. Ainsi, le chauffe-eau comporte une cuve destinée à stocker de l'eau à réchauffer et des éléments relatifs aux calculs à réaliser (tels que la/les carte(s) mère(s), le(s) processeur(s), et les éléments compris dans la zone de gestion). Le chauffe-eau comporte également des éléments permettant le transfert thermique entre 10 le(s) processeur(s) et l'eau de la cuve, notamment l'échangeur principal, ainsi que l'échangeur secondaire dans certains modes de réalisation. Au sein du chauffe-eau selon l'invention, la calorification est assurée par le dégagement de chaleur produit par le processeur. L'échauffement physique du processeur assure la montée en température 15 de l'eau sanitaire dans la cuve, tout en utilisant cette dernière à des fins de refroidissement dudit processeur. Le calcul informatique demandé par un client est alloué/distribué dynamiquement à différents chauffe-eaux selon l'invention, par le serveur distant et via le réseau de communication, en fonction 20 des besoins en eau et en calculs. Le serveur distant évalue les besoins en calculs du client, la disponibilité des processeurs des différents chauffe-eaux, et planifie les tâches en assignant des calculs à chaque processeur. Dans certains cas, le serveur distant met en place un système de liste d'attente en anticipant les disponibilités et les charges de calculs du client.

25 L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit et en référence aux figures dont la liste est donnée ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif.

30 La figure 1 représente schématiquement un chauffe-eau selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention. La figure 2 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. La figure 3 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation 35 non limitatif de l'invention.

9 3034851 La figure 4 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. La figure 5 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. 5 - La figure 6 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. - La figure 7 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. - La figure 8 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation 10 non limitatif de l'invention. - La figure 9 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. La figure 10 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. 15 - La figure 11 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. La figure 12 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. La figure 13 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation 20 non limitatif de l'invention. - La figure 14 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention. - La figure 15 représente schématiquement un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation non limitatif de l'invention 25 La figure 16 représente schématiquement une pluralité de chauffe-eaux reliés à un serveur distant via un réseau de communication. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION L'invention concerne un chauffe-eau ChE dont plusieurs modes de réalisation sont décrits dans la 30 suite de la description. Dans chacun de ces modes de réalisation, le chauffe-eau ChE comporte : Une cuve RsV - Un caisson CsN - Un échangeur de chaleur dit principal EcP.

10 3034851 La cuve Rsv est de préférence en acier (acier émaillé, acier inoxydable ou acier recouvert de cuivre, voire une combinaison de ces matériaux) pour résister à la pression de l'eau et au phénomène de corrosion. De plus, la cuve RsV est recouverte d'un isolant, préférentiellement de la mousse polyuréthane, car à résistance thermique égale, l'épaisseur de ce matériau est plus faible qu'avec 5 d'autres isolants. Enfin, une paroi de type carter, en métal ou plastique, recouvre la couche d'isolant pour la contenir et la cacher de l'utilisateur. La cuve RsV comprend une entrée d'eau froide sanitaire EnE et une sortie d'eau froide sanitaire StE. On appelle eau sanitaire de l'eau potable destinée à des fins domestiques (alimentation de douches, 10 bains, robinets, etc.). Si l'emplacement le permet, la cuve RsV est préférentiellement installée en position verticale à cause du phénomène de stratification de l'eau chaude. En effet, la température de l'eau influe sur sa masse volumique. Plus l'eau est froide, plus elle est dense. L'eau froide est donc plus lourde que l'eau chaude et a tendance à se trouver sous l'eau chaude. L'eau forme alors plusieurs couches distinctes appelées strates. Les échanges de température entre ces strates sont 15 faibles, l'eau étant plutôt isolante, ce qui fait durer ce phénomène dans le temps. La sortie d'eau chaude StE est donc avantageusement positionnée en haut de la cuve RsV, tandis que l'entrée d'eau froide EnE est positionnée en bas de la cuve RsV. C'est en bas de la cuve RsV que se trouvent également les systèmes d'échange thermique permettant de chauffer l'eau. Ceci permet de dispenser l'eau la plus chaude disponible dans la cuve RsV.

20 En fonctionnement, la cuve RsV est remplie d'eau sanitaire : dès que de l'eau chaude est prélevée par la sortie d'eau chaude StE, de l'eau froide est injectée dans la cuve RsV pour la remplacer. L'échangeur de chaleur principal EcP est en partie ou intégralement disposé dans la cuve RsV, ou au 25 moins en partie en contact avec la cuve RsV dans certains modes de réalisation, et permet de réchauffer l'eau contenue dans la dite cuve RsV. On appelle échangeur de chaleur ou échangeur -- thermique un dispositif permettant de transférer de l'énergie thermique d'un fluide vers un autre fluide. Différents modes de réalisation de l'échangeur principal EcP sont donnés dans la suite de la description.

30 Le caisson CsN comporte : - Une zone de calculs EtH - Une zone de gestion EtS distincte de la zone de calculs EtH 11 3034851 - Des moyens d'amenée et d'évacuation MoAE d'un premier fluide F1 caloporteur dans et hors de la zone de calculs EtH. Le premier fluide F1 est par exemple de l'eau glycolée, ou de l'huile.

5 Dans le mode de réalisation décrit, la zone de calculs EtH comporte six cartes mères, chacune comprenant un processeur PrC. On note que le nombre de cartes mères et/ou le nombre de processeurs par carte mère diffère dans d'autres mode de réalisation : dans un mode de réalisation préféré, les processeurs sont par exemple au nombre de dix ou douze. Il importe que la zone de calculs EtH comporte au moins une carte mère, celle-ci comportant au moins un processeur PrC. On 10 appelle processeur (en anglais CPU : Central Processing Unit) un dispositif disposant de puissance de calculs. Les processeurs PrC peuvent être de plusieurs types, par exemple des processeurs avec un ou plusieurs coeurs couplés avec un processeur graphique (en anglais GPU : Graphics Processing Unit) ou un processeur plus spécialisé.

15 Les moyens d'amenée et d'évacuation MoAE du premier fluide F1 dans et hors de la zone de calculs EtH permettent de garantir un contact ou une proximité du premier fluide F1 et des processeurs PrC. Ainsi, lorsque les processeurs PrC sont en fonctionnement, la chaleur qu'ils dégagent est fournie au premier fluide F1. La chaleur récupérée par le premier fluide F1 permet alors de chauffer directement ou indirectement l'eau du réservoir RsV, comme cela est expliqué dans la suite de la 20 description. Différents modes de réalisation des moyens d'amenée et d'évacuation MoAE sont également donnés dans la suite de la description. La zone de gestion EtS comporte : Des moyens d'alimentation AmC des cartes mère, permettant notamment d'alimenter les 25 processeurs PrC - Des moyens d'émission/réception RcE connectés d'une part à un réseau de communication NtW, par exemple un réseau privé virtuel (VPN), et d'autre part aux processeurs PrC. Les moyens d'émission/réception RcE permettent de recevoir des ordres de calculs à réaliser par les processeurs PrC, et d'émettre lesdits résultats de calculs sur le réseau de communication 30 NtW. Les moyens d'émission/réception sont filaires, ou bien sans fil via par exemple des technologies Wi-Fi, Li-Fi, Bluetooth, etc. - Des moyens de stockage StG des ordres de calculs reçus et des résultats de calculs à envoyer par les moyens d'émission/réception RcE 12 3034851 Des moyens de calcul CcT de température dans le caisson CsN et dans la cuve RsV. Ces moyens de calcul CcT sont couplés avec des capteurs de température se trouvant dans le caisson CsN et dans la cuve RsV Des moyens de calcul CcH du taux d'humidité dans le caisson CsN dans la cuve RsV. Ces 5 moyens de calcul CcH sont couplés avec des capteurs d'humidité se trouvant dans le caisson CsN et dans la cuve RsV Des moyens de pilotage PtG de tous les moyens précédents Des capteurs d'intrusion type « contacteurs électriques ou magnétiques » permettant de détecter une ouverture mécanique forcée et non prévue lors de maintenances des carters de protection des zones 10 de gestion ou de calcul Des moyens de calcul de débit (hydrauliques, aérauliques) rattachés à des capteurs de débit à différents endroits du chauffe-eau Un compteur de consommation électrique.

15 On note que les divers moyens de la zone de gestion EtS sont interconnectés via un bus propriétaire, ou via un réseau Ethernet interne au système. Le chauffe-eau ChE est interfacé avec un serveur distant SrV, montré à la figure 16, via les moyens d'émission/réception RcE et le réseau de communication NtW. Les moyens de pilotage PtG forment 20 le composant central : ils permettent d'identifier le chauffe-eau ChE auprès du serveur distant SrV, afin que le chauffe-eau ChE puisse intégrer un parc de chauffe-eaux adressables par le serveur distant SrV. Le serveur distant SrV peut ainsi communiquer avec l'ensemble des chauffe-eaux et identifier ceux qui sont disponibles.

25 Le serveur distant SrV évalue le besoin en calcul des clients qu'il gère et la disponibilité des chauffe- eaux, et planifie les calculs en assignant des ordres de calcul à chaque chauffe-eau. Lorsqu'un chauffe-eau reçoit un ordre de calcul, celui-ci est stocké dans les moyens de stockage StG jusqu'à ce que les moyens de pilotage PtG donnent l'ordre aux processeurs PrC de l'exécuter. A l'issue du calcul, le résultat est sauvegardé dans les moyens de stockage StG, puis le résultat est envoyé au serveur 30 distant SrV via les moyens d'émission/réception RcE. Le serveur distant SrV se charge alors de transmettre le résultat au client associé. On note que les ordres de calcul et les résultats de calculs sont transmis entre les différents acteurs de manière cryptée, et que le réseau de communication NtW est unique, sécurisé et privé (il s'agit 35 par exemple d'un réseau privé virtuel (en anglais Virtual Private Network, VPN).

13 3034851 Le serveur distant SrV créé avantageusement des modèles permettant l'assertion des temps d'exécutions des calculs par les processeurs, en fonction des topologies de chaque calcul. Chaque modèle est propre à chaque client géré par le serveur distant SrV, mais les modèles peuvent 5 éventuellement être croisés pour détecter un comportement générique ou des règles d'apprentissage plus rapides pour les nouveaux clients. Le serveur distant SrV créé pour chaque chauffe-eau, un modèle prédictif de consommation d'eau chaude basé sur le premier mois d'usage. Ce modèle permet de prédire mois à mois, puis année à année, les disponibilités en calcul des chauffe-eaux via les besoins en eau chaude.

10 Le serveur distant SrV intègre donc un ordonnanceur de tâche prenant en compte l'ensemble des données à sa disposition afin de répartir de manière optimisée les calculs demandés par les clients sur les chauffe-eaux ChE. Ces données comportent notamment : la typologie des calculs, la bande passante disponible, l'adéquation matérielle entre les calculs à effectuer et les caractéristiques des 15 processeurs, la disponibilité des chauffe-eaux, et l'urgence du calcul (calcul prioritaire ou non). De plus, la température de l'eau dans la cuve RsV déterminée par les moyens de calcul de température CcT est un paramètre pris en compte par les moyens de pilotage PtG dans la gestion de la charge de calculs et l'attribution des calculs aux processeurs PrC. En effet, les calculs sont attribués 20 aux processeurs PrC en fonction de calculs fins de performance du système, basés notamment sur la consommation habituelle d'eau chaude du chauffe-eau, la température de l'eau de la cuve RsV et les débits d'entrée/sortie d'eau du chauffe-eau ChE. En outre, le chauffe-eau ChE est capable de remonter au serveur distant SrV des alertes de 25 problèmes détectés par les moyens de calcul de température CcT et les moyens de calcul CcH de taux d'humidité. En effet, de tels problèmes peuvent résulter de fuites dans le caisson CsN ou la cuve RsV. L'ensemble des alertes est par exemple enregistré par les moyens de stockage StG, et un fichier d'historique est remonté au serveur distant SrV toutes les 24 heures. Dans de tels cas, le serveur distant SrV redistribue alors les ordres de calcul afin d'assurer la redondance et la qualité de service.

30 Par ailleurs, lorsqu'aucun ordre de calcul n'est en attente et que le chauffe-eau ChE a un besoin de chauffage, les moyens de pilotage PtG lancent des tâches annexes afin de faire fonctionner les processeurs PrC. Ces tâches sont par exemples les suivantes : minage de crypto-monnaie, calculs mathématiques pour la recherche en laboratoire, calculs de recherche pour des causes associatives.

35 14 3034851 De plus, le chauffe-eau ChE comporte avantageusement un thermoplongeur TpG d'appoint avec anode, placé dans la cuve RsV, qui assure une fonction de chauffage d'appoint en cas de panne du système de chauffage principal. Enfin, le chauffe-eau ChE comporte également avantageusement des éléments empêchant la corrosion et l'entartrage.

5 Configuration 1 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 1, la zone de calculs EtH est dite sèche : on entend par là que les processeurs PrC de la zone de calculs EtH ne sont pas directement en contact avec le premier fluide F1. Dans le cas d'une zone de calculs EtH sèche, la zone de calculs EtH et la zone de 10 gestion EtS sont éventuellement isolées hermétiquement l'une de l'autre, mais cela n'est pas nécessaire. Les moyens d'amenée et d'évacuation MoAE du premier fluide F1 comportent : Des moyens de circulation MoC du premier fluide F1 au sein de la zone de calculs EtH, à 15 proximité des processeurs PrC, et Des premiers moyens de déplacement P1 du premier fluide F1 au sein des moyens de circulation MoC. Les moyens de circulation MoC du premier fluide F1 se présentent sous la forme d'un tube (ou 20 plusieurs tubes joints) permettant le passage du premier fluide F1, et de six waterblocks, chacun en contact avec un des six processeurs PrC. Plus généralement, les moyens de circulation MoC comportent autant de waterblocks qu'il y a de processeurs dans la zone de calculs EtH, quel que soit le nombre de processeurs. On appelle waterblock une pièce d'un matériau conducteur thermiquement, par exemple du cuivre ou de l'aluminium, dans laquelle sont usinés des canaux dans 25 lesquels un liquide caloporteur peut circuler. Cette pièce est mise en contact avec une face d'un composant à refroidir, et assure alors un échange thermique entre le composant à refroidir et le liquide caloporteur. Les waterblocks n'étant en contact qu'avec une face des processeurs PrC, la présence de premiers moyens de ventilation VtL1 dans la zone de calculs EtH est nécessaire à l'évacuation de la chaleur émise par les autres composants que les processeurs PrC.

30 Les premiers moyens de déplacement P1 se présentent sous la forme d'une pompe hydraulique, permettant la mise en mouvement du premier fluide F1 au sein des moyens de circulation. De plus, les moyens de circulation MoC débouchent de la première zone EtH, et sont reliés à l'échangeur de chaleur principal EcP.

35 15 3034851 L'échangeur de chaleur principal EcP comporte un conduit CdP se présentant sous la forme d'un caloduc, c'est-à-dire un tube conducteur de chaleur adapté pour transporter de la chaleur grâce au principe de transfert thermique par transition de phase d'un fluide, en forme de serpentin. Le conduit CdP est relié aux moyens de circulation MoC de sorte à permettre une circulation en boucle 5 fermée du premier fluide F1. Le premier fluide F1 parcourt donc en boucle fermée le conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP, puis les moyens de circulation MoC, et retourne à nouveau dans le conduit EcP. Le conduit CdP est disposé en totalité dans la cuve RsV: ainsi, le premier fluide F1 chauffé par la chaleur dégagée par les processeurs PrC lorsqu'il parcourt les moyens de circulation MoC, transfère son énergie thermique à l'eau de la cuve RsV lorsqu'il parcourt le conduit CdP de 10 l'échangeur de chaleur principal EcP. On note qu'en prélevant la chaleur des processeurs PrC, le premier fluide F1 leur permet de se refroidir. Le bénéfice est donc double : non seulement les processeurs PrC sont refroidis, mais l'eau de la cuve RsV est réchauffée. En outre, le caisson CsN est disposé en dessous (selon le sens de gravité) de la cuve RsV. Ainsi, la face 15 inférieure de la cuve RsV comporte deux ouvertures par lesquelles le conduit CdP entre et sort de la cuve RsV. Disposer le caisson CsN sous la cuve RsV permet de raccourcir le parcours de circulation du premier fluide F1, pour limiter les pertes thermiques. Configuration 2 20 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 2, le chauffe-eau ChE diffère principalement de celui selon la configuration 1 en ce que le fluide parcourant le conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP n'est pas le premier fluide F1, mais un deuxième fluide F2. Le conduit CdP n'est donc pas relié aux moyens de circulation MoC, dans lequel circule le premier fluide F1, mais à un échangeur de chaleur secondaire EcS.

25 Le chauffe-eau ChE comporte donc un échangeur de chaleur secondaire EcS double flux comportant : Un premier canal relié aux moyens de circulation MoC par l'intermédiaire de deux deuxièmes tubes de raccordement TbR2, dans lequel circule le premier fluide F1 en circuit fermé. Le premier fluide F1 parcourt donc en boucle fermée le premier canal, puis l'un des deuxièmes 30 tubes de raccordement TbR2, puis les moyens de circulation MoC, puis l'autre des deuxièmes tubes de raccordement TbR2, et enfin retourne dans le premier canal. Des deuxièmes moyens de déplacement, sous forme d'une pompe hydraulique P2, permettent la mise en mouvement du premier fluide F1 au sein de son parcours de circulation. Un deuxième canal relié au conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP, dans lequel 35 circule le deuxième fluide F2 en circuit fermé. Le deuxième fluide F2 parcourt donc en boucle 16 3034851 fermée le deuxième canal, puis le conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP, et retourne à nouveau dans le deuxième canal. Ainsi, le premier fluide F1 chauffé par la chaleur dégagée par les processeurs PrC lorsqu'il parcourt le 5 tube des moyens de circulation MoC, transfère son énergie thermique au deuxième fluide F2 lorsqu'il atteint l'échangeur de chaleur secondaire EcS. Puis, le deuxième fluide F2 réchauffé par le premier fluide F1 dans l'échangeur de chaleur secondaire EcS réchauffe l'eau de la cuve RsV lorsqu'il parcourt le conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP.

10 Configuration 3 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 3, le chauffe-eau ChE diffère principalement de celui selon la configuration 1 en ce que le conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP n'est pas en forme de serpentin, et en ce que l'échangeur de chaleur principal EcP comporte une pluralité d'ailettes AIT disposées sur une portion dudit conduit CdP. La forme du conduit CdP montrée à la 15 figure 3 n'est pas limitative, ainsi d'autres formes de conduit CdP pourraient être envisagées. Les ailettes AIT permettent de dissiper la chaleur du premier fluide F1 vers l'eau de la cuve RsV avec un meilleur rendement. Configuration 4 20 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 4, le chauffe-eau ChE diffère principalement de celui selon la configuration 2 en ce que le conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP n'est pas en forme de serpentin, et en ce que l'échangeur de chaleur principal EcP comporte une pluralité d'ailettes AIT disposées sur une portion dudit conduit CdP, comme cela a été présenté en référence à la configuration 3.

25 Configuration 5 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 5, le chauffe-eau ChE diffère principalement de celui selon la configuration 1 en ce que la zone de calculs EtH n'est pas sèche mais dite humide : on entend par là que les processeurs PrC de la zone de calculs EtH sont directement en contact avec le 30 premier fluide Fi. Ainsi, les moyens d'amenée et d'évacuation MoAE du premier fluide F1 ne comportent pas de moyens de circulation MoC du premier fluide F1 au sein de la zone de calculs EtH, à proximité des processeurs PrC. Les processeurs PrC baignent au contraire dans le premier fluide F1. Ceci permet de maximiser la récupération de chaleur provenant des processeurs PrC par le premier fluide F1. On note qu'il est indispensable que la zone de calculs EtH et la zone de gestion EtS soient 35 hermétiques, car les composants de la zone de gestion EtS ne doivent pas être en contact avec le 17 3034851 premier fluide F1. On note également qu'un ventilateur n'est pas nécessaire, contrairement aux configurations précédentes. D'autre part, les moyens d'amenée et d'évacuation MoAE comportent deux premiers tubes de 5 raccordement TbR1 entre la zone de calculs EtH et le conduit CdP de l'échangeur principal EcP, permettant la circulation du premier fluide F1 en circuit fermé. Les premiers moyens de déplacement P1 du premier fluide F1 se présentent avantageusement sous la forme d'une pompe hydraulique, et permettent la circulation en boucle fermée du premier fluide F1 dans le conduit CdP de l'échangeur principal EcP, puis dans l'un des premiers tubes de raccordement TbR1, puis de part et d'autre de la 10 zone de calculs EtH, puis dans l'autre des premiers tubes de raccordement TbR1, et enfin à nouveau dans le conduit CdP. Configuration 6 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 6, le chauffe-eau ChE diffère principalement de 15 celui selon la configuration 2 en ce que la zone de calculs EtH n'est pas sèche mais dite humide, comme cela a été présenté en référence à la configuration 5. Configuration 7 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 7, le chauffe-eau ChE diffère principalement de 20 celui selon la configuration 5 en ce que le conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP n'est pas en forme de serpentin, et en ce que l'échangeur de chaleur principal EcP comporte une pluralité d'ailettes AiT disposées sur une portion dudit conduit CdP, comme cela a été présenté en référence à la configuration 3.

25 Configuration 8 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 8, le chauffe-eau ChE diffère principalement de celui selon la configuration 6 en ce que le conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP n'est pas en forme de serpentin, et en ce que l'échangeur de chaleur principal EcP comporte une pluralité d'ailettes AiT de refroidissement disposée sur une portion dudit conduit CdP, comme cela a été 30 présenté en référence à la configuration 3. Configuration 9 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 9, le caisson CsN comporte trois parois en contact avec les parois de la cuve RsV, de sorte que la première partie EtH soit entourée d'eau de la cuve 35 RsV. Dans un mode de réalisation plus général, la première partie EtH comporte au moins deux 18 3034851 parois en contact avec les parois de la cuve RsV. Par ailleurs, la zone de calculs EtH est dite humide, comme cela a été présenté en référence à la configuration 5. De plus, l'échangeur de chaleur principal EcP est constitué par des ailettes AIT disposées au niveau des surfaces de contact entre la première partie EtH et la cuve RsV, afin d'améliorer la transmission de chaleur entre le premier fluide 5 F1 situé dans la partie humide EtH et l'eau de la cuve RsV. Configuration 10 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 10, le chauffe-eau ChE diffère principalement de celui selon la configuration 1 en ce que la cuve RsV se présente sous la forme d'un préparateur d'eau 10 chaude sanitaire (ECS) classique, raccordée au caisson CsN via des premiers tubes de raccordement TbR1. On appelle préparateur d'ECS une cuve contenant un échangeur de chaleur à serpentin pouvant être raccordé à divers systèmes chauffants, par exemple une chaudière, une pompe à chaleur, un ou des panneau(x) solaire(s), etc.

15 Le caisson CsN est ici disposé au-dessus (selon le sens de gravité) de la cuve RsV. Ainsi, la face supérieure de la cuve RsV comporte deux ouvertures par lesquelles le conduit CdP entre et sort de la cuve RsV. De plus, comme évoqué dans le paragraphe précédent, les moyens d'amenée et d'évacuation MoAE comportent des premiers tubes de raccordement TbR1 entre les moyens de circulation MoC et le conduit CdP de l'échangeur principal EcP, permettant la circulation du premier 20 fluide F1 en circuit fermé. Le premier fluide F1 parcourt donc en boucle fermée le conduit CdP de l'échangeur principal EcP, puis un premier tube de raccordement TbR1, puis les moyens de circulation MoC, puis à nouveau un premier tube de raccordement TbR1, et enfin retourne dans le conduit CdP. Les premiers moyens de déplacement P1 assurent le déplacement du premier fluide F1 le long de ce parcours.

25 Configuration 11 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 11, le chauffe-eau ChE diffère principalement de celui selon la configuration 2 en ce que le caisson CsN est disposé au-dessus (selon le sens de gravité) de la cuve RsV, et en ce que les moyens d'amenée et d'évacuation MoAE comportent des premiers 30 tubes de raccordement TbR1 entre les moyens de circulation MoC et le conduit CdP de l'échangeur principal EcP, comme cela a été présenté en référence à la figure 10. Configuration 12 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 12, le chauffe-eau ChE diffère principalement de 35 celui selon la configuration 10 en ce que le préparateur d'ECS est remplacé par un chauffe-eau 19 3034851 thermodynamique. On entend par chauffe-eau thermodynamique une pompe à chaleur (comprenant un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un détendeur) couplée à une cuve. Un chauffe-eau thermodynamique fonctionne selon le principe de l'aérothermie : la pompe à chaleur ponctionne des calories dans un flux d'air ambiant par l'intermédiaire de l'évaporateur, puis restitue 5 les calories à l'eau de la cuve RsV du chauffe-eau thermodynamique par l'intermédiaire du condenseur. L'évaporateur de la pompe à chaleur du chauffe-eau thermodynamique est constitué par les moyens de circulation MoC, c'est-à-dire le circuit waterblocks. Le premier fluide F1 s'écoule dans le circuit 10 waterblocks où il est chauffé puis transformé en gaz. Ce gaz subit ensuite une augmentation de pression et de température par le biais d'un compresseur CP. La chaleur du gaz est transmise à l'eau de la cuve RsV grâce à un condenseur, ici l'échangeur de chaleur principal EcP en forme de serpentin situé autour de la cuve RsV (pour des raisons de sécurité dépendant de la nature relativement nocive du premier fluide, le serpentin ne se trouve pas au contact direct de l'eau sanitaire du ballon). Un 15 détendeur DT permet ensuite de diminuer la pression du fluide en sortie de condenseur EcP. Le caisson CsN est raccordé aux bornes dudit détendeur DT et dudit compresseur CP de la pompe à chaleur. Le cycle est répété tant que la pompe à chaleur est alimentée électriquement. Configuration 13 20 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 13, le chauffe-eau ChE diffère principalement de celui selon la configuration 7 en ce qu'un échangeur premier fluide/deuxième fluide, dit échangeur de chaleur secondaire EcS, est inséré entre la cuve RsV et le caisson CsN, de la manière présentée en référence à la figure 2. L'échangeur de chaleur secondaire EcS joue ici le rôle d'évaporateur de la pompe à chaleur. Le premier fluide F1 contenu dans le circuit waterblocks circule donc en circuit fermé, et 25 échange sa chaleur avec le deuxième fluide F2, un fluide frigorigène, circulant dans l'échangeur de chaleur principal EcP (le condenseur). Configuration 14 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 14, le chauffe-eau ChE diffère principalement de 30 celui selon la configuration 13 en ce que l'évaporateur de la pompe à chaleur est constitué par un deuxième échangeur de chaleur Ef2 de type air/deuxième fluide F2, connecté au conduit CdP de l'échangeur de chaleur principal EcP, de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du deuxième fluide F2, un fluide frigorigène, à travers le premier échangeur Ef2 et le conduit CdP.

20 3034851 De plus, le chauffe-eau ChE comporte un premier échangeur de chaleur Ef1 de type air/premier fluide F1, relié aux moyens d'amenée et d'évacuation MoAE, de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du premier fluide F1 à travers le premier échangeur Ef1 et la zone de calculs EtH. On note que les premiers moyens de déplacement, une pompe P1, permettent de mettre le premier 5 fluide F1 en mouvement le long de son parcours de circulation. Le chauffe-eau ChE fonctionne selon le principe suivant. Le premier fluide F1 (par exemple de l'eau glycolée) circule dans les moyens de circulation MoC (c'est-à-dire le circuit à waterblocks disposés sur les processeurs PrC), absorbant les calories desdits processeurs PrC lorsqu'il passe à proximité de 10 ceux-ci. Puis, le premier fluide Fi restitue ces calories à un flux d'air FX ambiant créé par des deuxièmes moyens de ventilation VtL2. Cet échange se produit dans le premier échangeur Ef1 air/fluide. Le premier fluide F1 ainsi refroidit est dirigé vers les processeurs PrC où le cycle recommence. En parallèle, le flux d'air FX réchauffé est dirigé, via des moyens d'acheminement CtE, vers le deuxième échangeur Ef2 (l'évaporateur), au sein duquel il restitue les calories au deuxième 15 fluide F2 (un fluide frigorigène). Le deuxième fluide F2 traverse alors le compresseur CP, et entre dans le conduit CdP en forme de serpentin de l'échangeur de chaleur principal EcP (le condenseur) où il réchauffe l'eau de la cuve RsV. En sortie du conduit CdP, le deuxième fluide F2 traverse le détendeur DT avant de retourner dans le deuxième échangeur Ef2 où le cycle recommence.

20 Le flux d'air FX est donc à température ambiante avant de traverser le premier échangeur Ef1, subit une augmentation de température au sein du premier échangeur Ef1, puis une diminution de température au sein du deuxième échangeur Ef2. Configuration 15 25 Dans un mode de réalisation représenté à la figure 15, le chauffe-eau ChE diffère principalement de celui selon la configuration 14 en ce que le fluide qui traverse la zone de calculs EtH est directement le flux d'air FX, et non le premier fluide F1, ce qui permet de s'affranchir de l'utilisation du premier échangeur Ef1. A cet effet, chaque processeur PrC de la zone de calculs EtH est muni d'un dissipateur à ailettes local et d'un ventilateur local, permettant la circulation du flux d'air FX (initialement créé 30 par les deuxièmes moyens de ventilation VtL2) à travers la zone de calculs EtH. Il n'y a donc pas besoin d'installer de circuit waterblock au sein de la zone de calculs EtH. Le chauffe-eau ChE fonctionne selon le principe suivant. Le flux d'air FX, traversant la zone de calculs EtH au moyen des moyens d'amenée et d'évacuation MoAE (les dissipateurs à ailettes locaux et les 35 ventilateurs locaux), absorbe les calories desdits processeurs PrC lorsqu'il passe à proximité de ceux- 21 3034851 ci. Puis, le flux d'air FX réchauffé est dirigé, via des moyens d'acheminement CtE, vers le deuxième échangeur Ef2 (l'évaporateur), au sein duquel il restitue les calories au deuxième fluide F2 (un fluide frigorigène). Le deuxième fluide F2 traverse alors le compresseur CP, et entre dans le conduit CdP en forme de serpentin (le condenseur) où il réchauffe l'eau de la cuve RsV. En sortie du conduit CdP, le 5 deuxième fluide F2 traverse le détendeur DT avant de retourner dans le deuxième échangeur Ef2 où le cycle recommence. 22

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Chauffe-eau (ChE) de type ballon d'eau chaude comprenant : - Une cuve (RsV) comprenant une entrée d'eau froide sanitaire (EnE), et une sortie d'eau chaude sanitaire (StE) Un caisson (CsN) comprenant : - Une zone de calculs (EtH), comprenant au moins un processeur (PrC) - Des moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) d'un premier fluide (F1) caloporteur dans et hors de la zone de calculs (EtH), afin de réaliser un échange thermique entre le premier fluide (F1) et le processeur (PrC) - Une zone de gestion (EtS), comprenant : o Des moyens d'émission/réception (RcE) pour recevoir, via un réseau de communication (NtW), des ordres de calculs à réaliser par le processeur (PrC), et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication (NtW) o Des moyens de pilotage (PtG) des moyens d'émission/réception (RcE), et du processeur (PrC) Un échangeur de chaleur dit principal (EcP), comportant un conduit (CdP) relié aux moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du premier fluide (F1), le conduit (CdP) étant disposé au moins en partie au contact de la cuve (RsV) ou dans la cuve (RsV) pour réaliser un échange d'énergie thermique entre le premier fluide (F1) et de l'eau de la cuve (RsV).
  2. 2. Chauffe-eau (ChE) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un compresseur (CI') et un détendeur (DT) reliés de part et d'autre au conduit (CdP) de l'échangeur principal (EcP), de sorte à former, avec l'échangeur de chaleur principal (EcP), les moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE), une pompe à chaleur d'un chauffe-eau thermodynamique.
  3. 3. Chauffe-eau (ChE) de type ballon d'eau chaude comprenant : - Une cuve (RsV) comprenant une entrée d'eau froide sanitaire (EnE), et une sortie d'eau chaude sanitaire (StE) Un caisson (CsN) comprenant : - Une zone de calculs (EtH), comprenant au moins un processeur (PrC) 23 3034851 - Des moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) d'un premier fluide (F1) caloporteur dans et hors de la zone de calculs (EtH), afin de réaliser un échange thermique entre le premier fluide (F1) et le processeur (PrC) - Une zone de gestion (EtS), comprenant : 5 o Des moyens d'émission/réception (RcE) pour recevoir, via un réseau de communication (NtW), des ordres de calculs à réaliser par le processeur (PrC), et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication (NtW) o Des moyens de pilotage (PtG) des moyens d'émission/réception 10 (RcE), et du processeur (PrC) Un échangeur de chaleur dit principal (EcP), comportant un conduit (CdP) en boucle fermée disposé au moins en partie au contact de la cuve (RsV) ou dans la cuve (RsV), le conduit (CdP) étant adapté à la circulation d'un deuxième fluide (F2) pour permettre un échange d'énergie thermique entre ledit deuxième fluide (F2) et de 15 l'eau de la cuve (RsV) - Un échangeur de chaleur dit secondaire (EcS), relié aux moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du premier fluide (F1), l'échangeur secondaire (EcS) permettant de réaliser un échange de chaleur entre ledit premier fluide (F1) et le deuxième fluide (F2) circulant dans le 20 conduit (CdP) de l'échangeur principal (EcP).
  4. 4. Chauffe-eau (ChE) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte un compresseur (CP) et un détendeur (DT) reliés de part et d'autre au conduit (CdP) de l'échangeur principal (EcP), de sorte à former, avec l'échangeur de chaleur principal (EcP) et 25 l'échangeur de chaleur secondaire (EcS), une pompe à chaleur d'un chauffe-eau thermodynamique.
  5. 5. Chauffe-eau (ChE) de type ballon d'eau chaude comprenant : Un caisson (CsN) comprenant : 30 - Une zone de calculs (EtH), comprenant au moins un processeur (PrC) - Des moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) d'un premier fluide (F1) caloporteur dans et hors de la zone de calculs (EtH), afin de réaliser un échange thermique entre le premier fluide (F1) et le processeur (PrC) - Une zone de gestion (EtS), comprenant : 24 3034851 o Des moyens d'émission/réception (RcE) pour recevoir, via un réseau de communication (NtW), des ordres de calculs à réaliser par le processeur (PrC), et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication (NtW) - Des moyens de pilotage (PtG) des moyens d'émission/réception (RcE), et du processeur (PrC) Un premier échangeur fluide/air (Ef1) relié aux moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du premier fluide (F1), le premier échangeur (Ef1) permettant de réaliser un échange de chaleur entre 10 ledit premier fluide (F1) et un flux d'air (FX) Un chauffe-eau thermodynamique comprenant : - Une cuve (RsV) comprenant une entrée d'eau froide sanitaire (EnE), et une sortie d'eau chaude sanitaire (StE) - Une pompe à chaleur comprenant : 15 o Un condenseur, dit échangeur de chaleur principal (EcP), comportant un conduit (CdP) disposé au moins en partie autour ou dans la cuve (RsV), le conduit (CdP) étant adapté à la circulation d'un fluide frigorigène, dit deuxième fluide (F2), pour permettre un échange d'énergie thermique entre ledit deuxième fluide (F2) et de l'eau de la 20 cuve (RsV) o Un évaporateur, dit deuxième échangeur air/fluide (Ef2), permettant de réaliser un échange de chaleur entre le flux d'air (FX) et le deuxième fluide (F2). o Un détendeur (DT) et un compresseur (CP) reliant l'échangeur de 25 chaleur principal (EcP) au deuxième échangeur (Ef2), de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du deuxième fluide (F2).
  6. 6. Chauffe-eau (ChE) de type ballon d'eau chaude comprenant : - Un caisson (CsN) comprenant : 30 - Une zone de calculs (EtH), comprenant au moins un processeur (PrC) - Des moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) d'un flux d'air (FX) dans et hors de la zone de calculs (EtH), afin de réaliser un échange thermique entre le flux d'air (FX) et le processeur (PrC) - Une zone de gestion (EtS), comprenant : 25 3034851 o Des moyens d'émission/réception (RcE) pour recevoir, via un réseau de communication (NtW), des ordres de calculs à réaliser par le processeur (PrC), et émettre des résultats de calculs sur ledit réseau de communication (NtW) 5 o Des moyens de pilotage (PtG) des moyens d'émission/réception (RcE), et du processeur (PrC) - Un chauffe-eau thermodynamique comprenant : - Une cuve (RsV) comprenant une entrée d'eau froide sanitaire (EnE), et une sortie d'eau chaude sanitaire (StE) 10 - Une pompe à chaleur comprenant : o Un condenseur, dit échangeur de chaleur principal (EcP), comportant un conduit (CdP) disposé au moins en partie autour ou dans la cuve (RsV), le conduit (CdP) étant adapté à la circulation d'un fluide frigorigène, dit deuxième fluide (F2), pour permettre un échange 15 d'énergie thermique entre ledit deuxième fluide (F2) et de l'eau de la cuve (RsV) o Un évaporateur, dit deuxième échangeur air/fluide (Ef2), permettant de réaliser un échange de chaleur entre le flux d'air (FX) et le deuxième fluide (F2). 20 o Un détendeur (DT) et un compresseur (CP) reliant l'échangeur de chaleur principal (EcP) au deuxième échangeur (Ef2), de sorte à permettre une circulation en boucle fermée du deuxième fluide (F2).
  7. 7. Chauffe-eau (ChE) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens 25 d'amenée et d'évacuation (MoAE) comportent un dissipateur thermique local et un ventilateur local installés sur le processeur (Prc).
  8. 8. Chauffe-eau (ChE) selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des deuxièmes moyens de ventilation (VtL2) pour générer le flux d'air (FX), et des moyens 30 d'acheminement (CtE) dudit flux d'air (FX) vers le deuxième échangeur air/deuxième flux (Ef2).
  9. 9. Chauffe-eau (ChE) selon l'une des revendications 1 à 5 ou selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) comportent des moyens de circulation (MoC) du premier fluide (F1), lesdits moyens de circulation (MoC) comportent 26 3034851 au moins un composant waterblock au contact du processeur (PrC) afin de permettre la circulation du premier fluide (F1) à proximité du processeur (PrC).
  10. 10. Chauffe-eau (ChE) selon l'une des revendications 1 à 5 ou selon l'une des revendications 8 à 5 9, caractérisé en ce que les moyens d'amenée et d'évacuation (MoAE) comportent des premiers moyens de déplacement (P1), par exemple une pompe hydraulique, permettant le déplacement du premier fluide (F1) dans, au sein et hors de la zone de calculs (EtH).
  11. 11. Système de calcul intensif, comprenant : 10 Une pluralité de chauffe-eaux (ChE) selon l'une des revendications précédentes, connectés à un même réseau de communication (NtW) Au moins un serveur distant (SrV) connecté audit réseau de communication (NtW), apte à envoyer des ordres de calculs aux chauffe-eaux (ChE) et recevoir des résultats de calculs desdits chauffe-eaux (ChE), de sorte à utiliser les processeurs (PrC) desdits 15 chauffe-eaux (ChE) en tant que ressources de calculs. 27
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