FR3038368A1 - Dispositif de regulation d'une temperature d'eau sanitaire et procede de regulation de l'alimentation d'un point de puisage - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de régulation d'une température d'eau sanitaire, le dispositif comprenant une conduite (2) d'arrivée configurée pour se raccorder, en amont, à un système (6) de production central d'eau chaude sanitaire, une conduite (4) de sortie configurée pour se raccorder, en aval, à au moins un point (8) de puisage, un ballon (10) de stockage d'eau sanitaire comportant des moyens (14) de chauffage de l'eau stockée dans son volume intérieur, une première canalisation (20) raccordée à une zone froide (16) du ballon de stockage et une deuxième canalisation (22) raccordée à une zone chaude (18) du ballon de stockage et un ensemble de vannes (11) équipé d'une entrée (24), d'une première sortie (26) et d'une deuxième sortie (28). Conformément à l'invention, l'entrée de un ensemble de vannes est raccordée à la conduite d'arrivée du dispositif de régulation, la première sortie d'u ensemble de vannes est raccordée à la première canalisation du ballon de stockage ; la deuxième sortie d'un ensemble de vannes est raccordée à la deuxième canalisation du ballon de stockage ; un ensemble de vannes comporte un capteur (30) de température apte à mesurer la température de l'eau sanitaire à l'entrée de la première vanne ; et un ensemble de vannes est apte à ouvrir la première sortie ou la deuxième sortie en fonction de la température mesurée par le capteur de température.

Description

Dispositif de régulation d’une température d’eau sanitaire et procédé de régulation de l’alimentation d’un point de puisage

La présente invention concerne un dispositif de régulation d’une température d’eau sanitaire. La présente invention concerne également un procédé de régulation de l’alimentation d’un point de puisage d’eau sanitaire.

Dans le domaine de la distribution d’eau chaude sanitaire pour grands ou petits établissement, il est connu d’installer un système central de production d’eau chaude sanitaire. Un tel système est éloigné des nombreux points de puisage d’eau chaude sanitaire qui sont présents dans l’installation. Ainsi, le temps d’arrivée de l’eau chaude à un point de puisage varie en fonction de la longueur, et donc de la capacité, d’une canalisation qui raccorde le système central de production d’eau chaude sanitaire au point de puisage. En effet, lorsque le point de puisage d’eau chaude n’est pas utilisé, l’eau chaude contenue dans la canalisation se refroidit. Lorsqu’un utilisateur demande de l’eau chaude au point de puisage, il reçoit en premier l’eau sanitaire refroidie contenue dans la canalisation, qu’il jette sans l’utiliser, et ensuite la nouvelle eau réchauffée par le système central. En pratique, il y a un gaspillage d’eau sanitaire. A ce sujet, il est connu, par exemple de FR-A-3 004 791 et de US-A-4 580 446, d’utiliser un ballon de stockage d’eau sanitaire positionné entre le système central et le point de puisage, à proximité de ce dernier, et comportant des moyens de chauffage de l’eau stockée. En pratique, le ballon de stockage chauffe continûment l’eau sanitaire stockée afin de fournir rapidement de l’eau sanitaire chaude au point de puisage qui la demande. Toutefois, ces approches comportent des ballons de stockage adaptés qui engendrent des coûts supérieurs. De plus, l’eau chaude sanitaire qui arrive du système central entre dans le ballon en une partie basse et repousse l’eau froide stockée. Cela génère des températures variables au point de puisage.

Selon une autre approche, US-A-5 872 891 divulgue un ballon de stockage d’eau chaude qui distribue l’eau stockée dans la canalisation vers le point de puisage, en la mélangeant à l’eau en arrive du système central. De ce fait, la température de l’eau fournie n’est pas constante. C’est à ces inconvénients qu’entend plus particulièrement remédier l’invention, en proposant un nouveau dispositif de régulation d’une température d’eau sanitaire qui permet de fournir immédiatement de l’eau chaude sanitaire ayant une température stable et conforme à la demande de l’utilisateur.

Dans cet esprit, l’invention concerne un dispositif de régulation d’une température d’eau sanitaire, ce dispositif comprenant une conduite d’arrivée, configurée pour se raccorder, en amont, à un système central de production d’eau chaude sanitaire, une conduite de sortie configurée pour se raccorder, en aval, à au moins un point de puisage, et un ballon de stockage d’eau sanitaire comportant des moyens de chauffage de l’eau stockée dans son volume intérieur, une première canalisation raccordée à une zone froide du ballon de stockage et une deuxième canalisation raccordée une zone chaude du ballon de stockage. Le dispositif comprend en outre un ensemble de vannes équipé d’une entrée, d’une première sortie et d’une deuxième sortie. Conformément à l’invention, l’entrée de l’ensemble de vannes est raccordée à la conduite d’arrivée du s dispositif de régulation ; la première sortie de l’ensemble de vannes est raccordée à la première canalisation du ballon de stockage ; la deuxième sortie de l’ensemble de vannes est raccordée à la deuxième canalisation du ballon de stockage ; l’ensemble de vannes comporte un capteur de température apte à mesurer la température de l’eau sanitaire à l’entrée de l’ensemble de vannes ; et l’ensemble de vannes est apte à ouvrir la première sortie ou la deuxième sortie en fonction de la température mesurée par le capteur de température.

Grâce à l’invention, le dispositif de régulation peut être facilement incorporé dans toute installation neuve ou préexistante de distribution d’eau chaude sanitaire, à l’aide de la conduite d’arrivée et de la conduite de sortie. Le point de puisage est toujours fourni en eau chaude provenant soit du ballon de stockage soit directement du système central de production. Ainsi, aucun mélange n’est réalisé entre ces deux sources et l’utilisateur ne perçoit pas de baisse soudaine de température de l’eau sanitaire qu’il récupère au point de puisage.

La présente invention permet également de réduire ce temps d’attente en disposant, à proximité des points de puisage, d’un volume d’eau chaude sanitaire supérieur au volume de la canalisation entre le système central maintenu en température et le point de puisage. Le dispositif de l’invention permet d’analyser la température de l’eau qu’il reçoit du système central et, en fonction de cette analyse, stocke l’eau refroidie qu’il reçoit et distribue l’eau chaude sanitaire qu’il a maintenue à température jusqu’à l’arrivée de l’eau chaude sanitaire du système central qu’il distribue dès qu’elle arrive. Ainsi, l’eau refroidie stockée est réchauffée et maintenue en température en prévision de la prochaine utilisation de l’eau chaude sanitaire au point de puisage.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel dispositif de régulation comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises selon toute combinaison techniquement admissible : L’ensemble de vannes du dispositif de régulation comporte une unique vanne de répartition. L’ensemble de vannes du dispositif de régulation comporte plusieurs vannes associées à deux voies.

Le dispositif comprend une deuxième vanne équipée d’une sortie, d’une première entrée et d’une deuxième entrée, alors que la sortie de la deuxième vanne est raccordée à la conduite de sortie du dispositif de régulation, la première entrée de la deuxième vanne est raccordée à la deuxième canalisation du ballon de stockage, la deuxième entrée de la deuxième vanne est raccordée à la première canalisation et à la zone froide du ballon de stockage, et la deuxième vanne comporte un capteur de température apte à mesurer la température de l’eau sanitaire à la sortie de la deuxième vanne.

La deuxième vanne du dispositif de régulation est un mitigeur thermostatique. Le dispositif comprend, en outre, une troisième vanne équipée d’une première entrée, d’une deuxième entrée et d’une sortie, alors que la première entrée de la troisième vanne est raccordée à la sortie de la deuxième vanne, la deuxième entrée de la troisième vanne est raccordée à une canalisation configurée pour se raccorder, en amont, à une source d’eau froide sanitaire et la sortie de la troisième vanne est raccordée à la conduite de sortie.

Le dispositif comprend un boîtier qui renferme la conduite d’arrivée, la conduite de sortie, l’ensemble de vannes, les première et deuxième canalisations, éventuellement la deuxième vanne et éventuellement la troisième vanne. L’invention concerne également un procédé comportant, au moins, des étapes consistants à a) mesurer la température de l’eau sanitaire à l’entrée de l’ensemble de vanne, b) comparer la température mesurée à l’étape a) avec une température de seuil, c) ouvrir la première sortie de l’ensemble des vannes, lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température mesurée est inférieure à la température de seuil et d) ouvrir la deuxième sortie de l’ensemble de vannes, lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température est supérieure ou égale à la température de seuil.

Selon un mode particulier de réalisation : - Le dispositif de régulation est tel que mentionné ci-dessus et le procédé comporte en outre des étapes consistants à e) mesurer la température de l’eau sanitaire à la sortie de la deuxième vanne, f) ouvrir, de façon inversement proportionnelle, la première entrée et la deuxième entrée de la deuxième vanne en fonction de la température mesurée et g) mélanger l’eau chaude sanitaire et de l’eau froide, h) lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température mesurée est inférieure à la température de seuil, mélanger l’eau chaude sanitaire provenant de la zone chaude et l’eau froide provenant de l’ensemble de vannes, et i) lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température est supérieure ou égale à la température de seuil, mélanger l’eau chaude sanitaire provenant de l’ensemble de vannes et l’eau sanitaire provenant de la zone froide. - La température de seuil est réglable. L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de dispositifs et de procédés de régulation conformes à l’invention, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite référence aux dessins annexés, sur lequel : - la figure 1 est un schéma fluide d’un dispositif de régulation conforme à un premier mode de réalisation de l’invention ; - la figure 2 est un schéma fluide analogue à la figure 1, lorsqu’une première sortie d’une première vanne est ouverte; - la figure 3 est un schéma fluide analogue à la figure 1, lorsqu’une deuxième sortie de la première vanne est ouverte; - la figure 4 est un schéma fluide d’un dispositif de régulation conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention ; - la figure 5 est un schéma fluide analogue à la figure 4, lorsque la première sortie de la première vanne est ouverte; - la figure 6 est un schéma fluide analogue à la figure 4, lorsque la deuxième sortie de la première vanne est ouverte; - la figure 7 est un organigramme d’un procédé conforme à l’invention ; - la figure 8 est un organigramme des étapes optionnelles du procédé de la figure 7, - la figure 9 est un schéma analogue à la figure 1, pour un dispositif de régulation conforme à un troisième mode de réalisation de l’invention ; - la figure 10 est un schéma analogue à la figure 1, pour un dispositif de régulation conforme à un quatrième mode de réalisation de l’invention ; et - la figure 11 est un schéma fluide d’un dispositif de régulation conforme à un cinquième mode de réalisation de l’invention.

Sur les figures 1 à 6, une conduite ou une canalisation est représentée en trait fin. Une conduite ou une canalisation dans laquelle l’eau circule est représentée en gras, alors qu’une conduite ou une canalisation dans laquelle l’eau stagne est représentée en trait d’axe. Enfin, une entrée ou une sortie d’une vanne est représentée comme un triangle. Lorsqu’une entrée ou une sortie d’une vanne est ouverte, elle est représentée comme un triangle blanc ou vide, alors que, lorsqu’elle est fermée, elle est représentée comme un triangle plein ou noir. Lorsqu’elle est partiellement ouverte, elle est représentée comme un triangle moitié blanc et moitié noir. A la figure 1, un dispositif 1 de régulation est représenté. Le dispositif de régulation représenté aux figures 1 à 3, 1 est configuré pour réguler une température T d’eau sanitaire. Le dispositif de régulation 1 comprend une conduite d’arrivée 2 et une conduite 4 de sortie.

La conduite d’arrivée 2 est configurée pour se raccorder, en amont, à un système 6 de production d’eau chaude sanitaire, alors que la conduite de sortie 4 est configurée pour se raccorder, en aval, à un point 8 de puisage de l’eau sanitaire.

Le dispositif 1 est prévu pour être installé à proximité du point de puisage 8. En particulier, plus le dispositif 1 est proche du point de puisage 8, plus il sera efficace. Ainsi la conduite de sortie 4 a un volume V4 de stockage d’eau sanitaire limité et négligeable par rapport à ceux du dispositif 1 et de la conduite de stockage 2.

Le système de production 6 est configuré pour fournir un ou plusieurs points de puisage avec de l’eau chaude sanitaire, un seul de ces points de puisage étant représenté, pour la clarté du dessin. De façon connue en soi, le système de production 6 comporte des moyens de chauffage de l’eau sanitaire et se trouve dans une position éloignée par rapport au dispositif de régulation 1 et au point de puisage 8. Pour ce faire, la conduite d’arrivée 2 du dispositif de régulation 1 est raccordée, d’une part, au système de production 6 et, d’autre part, au dispositif de régulation 1. On note V2 le volume de stockage d’eau sanitaire de la conduite d’arrivée 2. La capacité V2 de la conduite d’arrivée 2 est habituellement comprise entre 0.10 et 0.30 litres par mètre linéaire ce qui peut représenter plusieurs litres en fonction de la longueur de la canalisation 2.

Le point de puisage 8 est un point de distribution locale d’eau chaude sanitaire, tel qu’une douche, une baignoire, un lavabo ou un évier. Ainsi, la conduite de sortie 4 est configurée pour approvisionner en eau chaude sanitaire, sur commande d’un utilisateur, le point de puisage 8.

Le dispositif de régulation 1 comporte également un ballon 10 de stockage d’eau sanitaire et un ensemble de vannes 11. L’ensemble de vannes 11 comprend au moins une vanne. Dans ce premier mode de réalisation l’ensemble 11 comporte une unique vanne 12.

Le ballon de stockage 10 est configuré pour stocker de l’eau sanitaire et pour la maintenir à une température réglable en attente d’une commande de l’utilisateur au point de puisage 8. On note V10 le volume de stockage d’eau sanitaire du ballon de stockage 10. Le volume V10 du ballon de stockage 10 est en général compris entre 5 et 15 litres, de préférence égal à 10 litres, sachant qu’il faut que ce volume V10 ballon de stockage 10 soit supérieur au volume V2 de la conduite d’arrivée 2.

Le ballon 10 comporte des moyens 14 de chauffage de l’eau sanitaire stockée dans le volume V10. Les moyens 14 sont aptes à chauffer et à maintenir en température réglable en continu l’eau sanitaire dans le ballon 10. Le ballon 10 est notamment bien isolé thermiquement pour limiter les pertes d’énergie. Les moyens de chauffage 14 comprennent, par exemple, une résistance électrique positionnée à l’intérieur du ballon 10.

On note 16 une zone froide et 18 une zone chaude du ballon de stockage 10. La zone froide 16 correspond à une partie basse du ballon de stockage 10 où l’eau sanitaire est considérée comme froide, alors que la zone chaude 18 correspond à une partie haute du ballon de stockage 10 où l’eau sanitaire est considérée comme chaude.

Le ballon de stockage 10 est raccordé à une première canalisation 20 et à une deuxième canalisation 22.

La première canalisation 20 est raccordée, en amont, à la vanne 12 et, en aval, à la zone froide 16 du ballon de stockage 10. La deuxième canalisation 22 est raccordée, en amont, à la vanne 12 et, en aval, à la conduite de sortie 4. En pratique, la première canalisation 20 est raccordée à la partie basse du ballon de stockage 10, alors que la deuxième canalisation 22 comprend une branche 222 raccordée à la vanne 12 et une branche 224 raccordée à la partie haute du ballon de stockage 10. Les branches 222 et 224 se rejoignent au niveau de la jonction de la canalisation 22 avec la conduite 4.

La première canalisation 20 du ballon de stockage 10 comprend un système limiteur de pression 21. Le système limiteur de pression 21 est, par exemple, un vase d’expansion, une soupape ou tout autre moyen apte à limiter la pression de l’eau dans une conduite. En variante, la première canalisation 20 comprend plusieurs vases systèmes limiteurs de pression 21.

La première vanne 12 du dispositif de régulation 1 est une vanne de répartition. La vanne de répartition 12 du dispositif de régulation 1 est équipée d’une entrée 24, d’une première sortie 26, d’une deuxième sortie 28 et d’un capteur 30 de température. La vanne de répartition 12 est configurée pour diriger l’eau sanitaire qui arrive à l’entrée 24 vers la première sortie 26 ou vers la deuxième sortie 28, en fonction de la température de l’eau sanitaire arrivant par l’entrée 24. On note T1 la température de l’eau sanitaire à l’entrée 24 de la vanne de répartition 12.

En particulier, l’entrée 24 de la vanne de répartition 12 est raccordée à la conduite d’arrivée 2 du dispositif de régulation 1. En outre, la première sortie 26 de la vanne de répartition 12 est raccordée à la première canalisation 20 du ballon de stockage 10, alors que la deuxième sortie 28 de la vanne de répartition 12 est raccordée à la deuxième canalisation 22, du ballon de stockage 10.

Le capteur de température 30 est apte à mesurer la température T1 de l’eau sanitaire à l’entrée 24 de la vanne de répartition 12 du dispositif de régulation 1. On note T30 une température de seuil, utilisée pour le contrôle de l’eau sanitaire arrivant du système central 6. La température T30 est inférieure à la température de production d’eau chaude sanitaire du système central 6, de préférence inférieure de 3 à 5 °C.

La vanne de répartition 12 est ainsi apte à ouvrir la première sortie 26 ou la deuxième sortie 28 en fonction de la température T1 de l’eau sanitaire mesurée par le capteur 30 à l’entrée 24 de la vanne de répartition 12.

En particulier, lorsque la température T1 de l’eau sanitaire à l’entrée 24 est inférieure à la température de seuil T30, l’eau sanitaire du système central à l’entrée 24 est considérée comme froide. Dans ce cas, comme représenté à la figure 2, la vanne de répartition 12 ouvre la première sortie 26, ferme la deuxième sortir 28 et distribue l’eau sanitaire froide vers la première canalisation 20 du ballon de stockage 10 et donc vers la zone froide 16 du ballon de stockage 10. L’eau sanitaire froide entre ainsi dans la zone froide 16 du ballon de stockage 10 et exerce une pression P1 sur l’eau sanitaire préalablement stockée dans le ballon de stockage 10, laquelle a été chauffée et maintenue chaude par les moyens de chauffage 14 à une température T10 qui est très proche de la température de production d’eau chaude sanitaire du système central 6, qui est supérieure à la température de seuil T30 et qui correspond à la température de l’eau sanitaire demandée par l’utilisateur au point de puisage 8. La pression P1 provoque ainsi l’acheminement de l’eau sanitaire chaude vers la conduite de sortie 4 et finalement le point de puisage 8.

Au contraire, lorsque la température T1 de l’eau sanitaire à l’entrée 24 de la vanne de répartition 12 est supérieure ou égale à la température de seuil T30 du capteur 30, l’eau sanitaire du système central 6 est considérée comme chaude. Dans ce cas, comme représenté à la figure 3, la vanne de répartition 12 ferme la première sortie 26, ouvre la deuxième sortie 28 et distribue l’eau chaude sanitaire vers la deuxième canalisation 22. L’eau chaude sanitaire est acheminée directement vers la conduite de sortie 4 et finalement vers le point de puisage 8, sans passer par le ballon de stockage 10.

Dans ce cas, le ballon de stockage 10 n’est plus alimenté en eau sanitaire à partir de la première canalisation 20. Ainsi, le ballon de stockage 10 réchauffe, via les moyens de chauffage 14, l’eau refroidie qui a été stockée préalablement dans son volume intérieur V10 en prévision du prochain soutirage d’eau chaude sanitaire.

Le dispositif de régulation 1 mentionné ci-dessus permet de mettre en oeuvre un procédé de régulation qui est décrit dans la suite.

Ce dispositif de régulation, représenté à la figure 7, est configuré pour alimenter le point de puisage 8 en eau sanitaire à une température très proche de la température de production du système central 6. Le procédé de régulation assure l’obtention immédiate de l’eau chaude sanitaire au point de puisage 8.

Le procédé comporte une première étape a) consistant à mesurer la température T1 de l’eau sanitaire à l’entrée 24 de la vanne de répartition 12. La température T1 mesurée est alors comparée, dans une étape b), à la température de seuil T30 du capteur 30 de la vanne de répartition 12.

Le procédé de régulation comporte, en outre, une troisième étape c) consistant à ouvrir la première sortie 26 de la vanne de répartition 12, lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température T1 de l’eau sanitaire mesurée est inférieure à la température de seuil T30 du capteur 30. L’eau sanitaire est ainsi dirigée vers la première canalisation 20 et vers le ballon de stockage 10.

En alternative à l’étape c), le procédé de régulation comporte une étape d) consistant à ouvrir la deuxième sortie 28 de la vanne de répartition 12, lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température T1 de l’eau sanitaire est supérieure ou égale à la température de seuil T30 du capteur 30. Ainsi, l’eau sanitaire est dirigée vers le point de puisage 8 à travers la deuxième canalisation 22 et la conduite 4.

Les figures 4 à 11 montrent d’autres modes de réalisation de l’invention. Les éléments du dispositif 1 de ces modes de réalisation qui sont analogues à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références et ne sont pas décrits en détail dans la mesure où la description ci-dessus peut leur être transposée.

Le dispositif 1 du deuxième mode de réalisation représenté aux figures 4 à 6 comprend, en outre, une deuxième vanne 32. La deuxième vanne 32 du dispositif de régulation 1 est, par exemple, un mitigeur thermostatique. Le mitigeur thermostatique 32 est équipé d’une sortie 34, d’une première entrée 36, d’une deuxième entrée 38 et d’un capteur 40 de température. Le mitigeur thermostatique 32 est configuré pour mélanger l’eau chaude sanitaire arrivant à la première entrée 36 du système central 6 ou du ballon 10 en fonction de la position de la vanne 12 et l’eau refroidie à la deuxième entrée 38 et pour distribuer l’eau sanitaire mélangée vers la sortie 34 elle-même raccordée à la conduite 4 alimentant le point de puisage 8.

La deuxième canalisation 22 s’étend entre la deuxième sortie 28 de la première vanne 12 et la première entrée 36 e la deuxième vanne 32. Une troisième canalisation 42 relie la zone chaude 18 du ballon de stockage 10 à la canalisation 22, dans une zone intermédiaire entre la sortir 28 et l’entrée 36.

En particulier, la première entrée 36 du mitigeur thermostatique 32 est raccordée à la deuxième canalisation 22 et ainsi à la zone chaude 18 du ballon de stockage 10 à travers la troisième canalisation 42.

En outre, la deuxième entrée 38 du mitigeur thermostatique 32 est raccordée à la première canalisation 20 et ainsi à la zone froide 16 du ballon de stockage 10 par une quatrième canalisation 44. En pratique, la deuxième entrée 38 du mitigeur thermostatique 32 est raccordée à la première sortie 26 de la vanne de répartition 12, à travers les canalisations 20 et 44. En particulier, la quatrième canalisation 44 comprend le système limiteur de pression 21.

En variante, la canalisation 20 comprend le système limiteur de pression 21.

Enfin, la sortie 34 du mitigeur thermostatique 32 est raccordée à la conduite de sortie 4 du dispositif de régulation 1.

Le capteur de température 40 est apte à mesurer une température T2 de l’eau sanitaire mélangée à la sortie 34 du mitigeur thermostatique 32. On note T40 une température cible ou de consigne, utilisée pour le contrôle de l’eau sanitaire mélangée. La température T40 est inférieure à la température T10 du ballon 10, de préférence inférieure de 5°C.

Le mitigeur thermostatique 32 est ainsi apte à mélanger l’eau sanitaire entrant par les entrées 36 et 38, en fonction de la température T2 de l’eau sanitaire mesurée par le capteur 40 à la sortie 34 du mitigeur thermostatique 32.

En particulier, lorsque la température T1 de l’eau sanitaire à l’entrée 24 de la vanne de répartition 12 est inférieure à la température de seuil T30, comme représenté à la figure 5, l’eau sanitaire du système centrale est considérée refroidie et donc orientée vers la canalisation 20 par la sorite 26 de la vanne 12. Le mitigeur 32 maintien la température de l’eau sortant par sa sortie 34 en mélangeant de l’eau chaude provenant du ballon 10 entrant par l’entrée 36 avec de l’eau refroidie provenant de la sortie 26 de la vanne 12, passant par les canalisations 20 puis 44 et entrant par l’entrée 38. L’eau sanitaire refroidie qui entre dans la zone froide 16 du ballon de stockage 10 exerce une pression P2 sur l’eau sanitaire chaude stockée dans le ballon de stockage 10. Ainsi, l’eau sanitaire chaude est acheminée vers les canalisations 42 puis 22 vers la première entrée 36 du mitigeur thermostatique 32.

Au contraire, lorsque la température T1 de l’eau sanitaire à l’entrée 24 de la vanne de répartition 12 est supérieure ou égale à la température de seuil T30 du capteur 30, l’eau sanitaire est considérée comme chaude. Ainsi, comme représenté à la figure 6, la vanne de répartition 12 ferme la première sortie 26, ouvre la deuxième sortie 28 et distribue l’eau chaude sanitaire vers la deuxième canalisation 22. L’eau chaude sanitaire est ainsi acheminée vers la zone chaude 18 du ballon de stockage 10, via la canalisation 42, et vers la première entrée 36 du mitigeur thermostatique 32. L’eau chaude qui entre dans la zone chaude 18 du ballon de stockage 10 exerce une pression P3 sur l’eau sanitaire préalablement stockée dans le ballon de stockage 10. Ainsi, la pression P3 provoque l’acheminement de l’eau sanitaire de la zone froide 16 du ballon de stockage vers la quatrième canalisation 44. L’eau sanitaire refroidie et stockée dans le ballon 10 est ainsi acheminée vers la deuxième entrée 38 du mitigeur thermostatique 32.

Le mitigeur thermostatique 32 mélange l’eau sanitaire chaude à la première entrée 36 et l’eau sanitaire refroidie stockée dans le ballon 10 à la deuxième entrée 38 afin d’obtenir une eau sanitaire à la sortie 34 ayant une température T2 sensiblement égale à la température de consigne T40 du capteur 40.

Enfin, l’eau chaude sanitaire est acheminée, à travers vers la conduite de sortie 4, vers le point de puisage 8.

Le procédé de régulation de l’alimentation du point de puisage 8 en eau sanitaire à la température consigne T40 aux moyens du dispositif de régulation 1, conforme à ce deuxième mode de réalisation de l’invention, comporte les étapes a), b), c) et d) mentionnées ci-dessus. Ce procédé comporte, en outre, des étapes supplémentaires représentées à la figure 8.

En particulier, le procédé de régulation comporte une étape e) consistant à mesurer la température T2 de l’eau sanitaire à la sortie 34 du mitigeur thermostatique 32. L’eau sanitaire peut ainsi avoir une température T inférieure ou supérieure à la température de consigne T40 du capteur 40.

Le procédé de régulation comporte également une étape f) consistant à ouvrir, de façon inversement proportionnelle, la première entrée 36 et la deuxième entrée 38 du mitigeur thermostatique 32 en fonction de la température T2 mesurée.

Le procédé de régulation comporte une étape g) consistant à mélanger l’eau sanitaire chaude à la première entrée 36 et l’eau sanitaire froide à la deuxième entrée 38, afin de réguler la température T2 de l’eau sanitaire à la sortie 34 du mitigeur 32 en fonction de la température de consigne T40 du capteur 40.

Lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température mesurée T1 est inférieure à la température de seuil T30, le procédé de régulation comporte ensuite une étape h) consistant à mélanger l’eau chaude sanitaire provenant de la zone chaude 18 du ballon 10 et l’eau froide sanitaire provenant de la première vanne 12.

Lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température P1 est supérieure ou égale à la température de seuil T30, le procédé de régulation comporte une étape i) consistant à mélanger l’eau chaude sanitaire provenant de la première vanne 12 et l’eau froide sanitaire provenant de la zone froide 16 du ballon 10.

Dans le troisième mode de réalisation représenté à la figure 9, l’ensemble de vannes 11 du dispositif de régulation 1 comporte deux vannes associées 46 et 48 à deux voies. En pratique, la vanne 46 comporte une entrée 50 et une sortie 52, alors que la vanne 48 comporte une entrée 54 et une sortie 56. Ainsi, la conduite d’arrivée 2 est raccordée, à la fois, à l’entrée 50 de la vanne 46 et à l’entrée 54 de la vanne 48. La première canalisation 20 est raccordée à la sortie 52 de la vanne 46 et la deuxième canalisation 22 est raccordée à la sortie 56 de la vanne 48. En pratique, lorsque la température T1 mesurée par le capteur 30 est inférieure à la température de seuil T30, la vanne 46 de l’ensemble des vannes 11 est ouverte, alors que la vanne 48 est fermée. Au contraire, lorsque la température mesurée T1 est supérieure ou égale à la température de seuil T30, la vanne 48 est ouverte, alors que la vanne 46 est fermée. Ce mode de réalisation est représenté à la figure 9 comme une variante du deuxième mode de réalisation de l’invention. Il peut être envisagé comme une variante du premier mode de réalisation représenté à la figure 1.

Dans le quatrième mode de réalisation représenté à la figure 10, le dispositif de régulation 1 comprend une troisième vanne 58 positionnée en aval du mitigeur 32. La troisième vanne 58 comporte une première entrée 60, une deuxième entrée 62 et une sortie 64. La première entrée 60 est raccordée à la sortie 34 de la deuxième vanne 32. La deuxième entrée 62 est raccordée à une cinquième canalisation 68 configurée pour se raccorder, en amont, à une source S d’eau froide sanitaire. La sortie 64 est raccordée à la conduite de sortie 4. Par exemple, la troisième vanne 58 est un mitigeur thermostatique. Ce mode de réalisation est représenté à la figure 10 comme une variante du deuxième mode de réalisation de l’invention. Il peut être envisagé comme variante du premier mode de réalisation de l’invention.

Le dispositif de régulation 1 du cinquième mode de réalisation représenté à la figure 11 comprend un boîtier 66 de protection. Le boîtier 66 contient entièrement le dispositif de régulation 1. Le boîtier de protection 66 inclut la conduite d’arrivée 2, la conduite de sortie 4, la première canalisation 20 et la deuxième canalisation 22. De plus, le boîtier 66 est pourvu de la cinquième canalisation 68 configurée pour se raccorder, en amont, à la source S d’eau froide sanitaire. Enfin, le boîtier 66 est pourvu d’une sixième canalisation 70 configurée pour se raccorder au limiteur de pression 21. A l’intérieur du boîtier de protection 66, le dispositif de régulation 1 comprend l’ensemble des vannes 11, la deuxième vanne 32 et la troisième vanne 58. L’ensemble des vannes 11 comporte les vannes à deux voies 46 et 48.

Selon une variante du cinquième mode de réalisation, l’ensemble des vannes 11 comporte uniquement la première vanne 12, qui est une vanne à trois voies.

Ainsi, le boîtier 66 du dispositif 1 peut être raccordé au système central 6, via la conduite d’arrivée 2, et à au moins un point de puisage 8, via la conduite de sortie 4. Le boîtier 66 peut également être raccordé à la zone froide 16 du ballon 10, via la première canalisation 20, et à la zone chaude 18 du ballon 10, via la deuxième canalisation 22. Le fonctionnement du dispositif 1 selon le cinquième mode de réalisation est tel que décrit ci-dessus pour le deuxième mode de réalisation.

En effet, il suffit de prévoir, respectivement sur les conduites 2 et 4 et sur les canalisation 20, 22, 68 et 70 des raccords R2, R4, R20, R22, R68 et R70 pour installer, en une opération relativement simple, le boîtier 66 et son contenu préalablement monté dans ce boîtier, à proximité du ballon 10.

En pratique, le cinquième mode de réalisation de l’invention rend le dispositif de régulation 1 adaptable à toutes installations, neuves ou préexistantes, de distribution d’eau chaude sanitaire qui sont déjà équipées du ballon de stockage 10. Ainsi, le dispositif 1 induit des coûts de production et d’installation minorés.

Selon un aspect non représenté de l’invention, les températures T30 et T40, respectivement des capteurs 30 et/ou 40 sont réglables, c’est-à-dire peuvent être définies par l’utilisateur. Le dispositif 1 comporte ainsi une unité de contrôle des vannes 12 et 32 configurées pour varier les températures T30 et/ou T40, à l’aide d’un moyen de commande, tel qu’un manipulateur, un clavier, un écran tactile, une tête de robinet ou un bouton.

Les modes et variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer des nouveaux modes de réalisation de l’invention.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. - Dispositif (1) régulation d’une température (T) d’eau sanitaire, le dispositif comprenant : une conduite (2) d’arrivée configurée pour se raccorder, en amont, à un système central (6) de production d’eau chaude sanitaire ; une conduite (4) de sortie configurée pour se raccorder, en aval, à au moins un point (8) de puisage ; un ballon (10) de stockage d’eau sanitaire comportant des moyens (14) de chauffage de l’eau stockée dans son volume intérieur (V10), une première canalisation (20) raccordée à une zone froide (16) du ballon de stockage et une deuxième canalisation (22) raccordée à une zone chaude (18) du ballon de stockage; et un ensemble de vannes (11 ) équipé d’une entrée (24 ; 50, 54), d’une première sortie (26 ; 52) et d’une deuxième sortie (28 ; 56), le dispositif de régulation étant caractérisé en ce que : l’entrée (24; 50, 54) de l’ensemble de vannes (11) est raccordée à la conduite d’arrivée (2) du dispositif de régulation (1) ; la première sortie (26 ; 52) de l’ensemble de vannes (11) est raccordée à la première canalisation (20) du ballon de stockage (10) ; la deuxième sortie (28 ; 56) de l’ensemble de vannes (11) est raccordée à la deuxième canalisation (22) ; l’ensemble de vannes (11) comporte un capteur (30) de température apte à mesurer la température (T1) de l’eau sanitaire à l’entrée (24, 50, 54) ; et l’ensemble de vannes (11) est apte à ouvrir la première sortie (26 ; 52) ou la deuxième sortie (28; 56) en fonction de la température mesurée (T1) par le capteur (30) de température.
2. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’ensemble de vannes (11) du dispositif de régulation (1) comporte au moins une première vanne (12) de répartition.
3. 3. - Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’ensemble de vannes (11) du dispositif de régulation comporte plusieurs vannes associées (46, 48) à deux voies.
4. 4, - Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, une deuxième vanne (32) équipée d’une sortie (34), d’une première entrée (36) et d’une deuxième entrée (38) et en ce que : la sortie (34) de la deuxième vanne (32) est raccordée à la conduite de sortie (4) du dispositif de régulation (1) ; la première entrée (36) de la deuxième vanne (32) est raccordée à la deuxième canalisation (22) du ballon de stockage (10) ; la deuxième entrée (38) de la deuxième vanne (32) est raccordée à la première canalisation (20) et à la zone froide (16) du ballon de stockage (10) ; et la deuxième vanne (32) comporte un capteur (40) de température apte à mesurer la température de l’eau sanitaire à la sortie de la deuxième vanne.
5. 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième vanne (32) du dispositif de régulation (1) est un mitigeur thermostatique.
6. 6. - Dispositif selon l’une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, une troisième vanne (58) équipée d’une première entrée (60), d’une deuxième entrée (62) et d’une sortie (64) et en ce que : la première entrée (60) de la troisième vanne (58) est raccordée à la sortie (34) de la deuxième vanne (32) ; la deuxième entrée (62) de la troisième vanne (58) est raccordée à une canalisation (68) configurée pour se raccorder, en amont, à une source (S) d’eau froide sanitaire ; et la sortie (64) de la troisième vanne (58) est raccordée à la conduite de sortie (4).
7. 7, - Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un boîtier (66) qui renferme - la conduite d’arrivée (2), - la conduire de sortie (4), - l’ensemble de vannes (11 ), - les première et deuxième canalisations (20, 22), - éventuellement, la deuxième vanne (32), et - éventuellement, la troisième vanne (58).
8. 8. - Procédé de régulation de l’alimentation, d’un point de puisage (8) en eau sanitaire à une température contrôlé (T30) aux moyens d’un dispositif de régulation (1) selon l’une des revendications précédentes le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte, au moins, des étapes consistants à : a) mesurer la température (T1) de l’eau sanitaire à l’entrée (24) de l’ensemble de vannes (11), b) comparer la température (T1) mesurée à l’étape a) avec une température de seuil (T30). c) ouvrir la première sortie (26) de l’ensemble de vannes (11), lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température mesurée (T1) est inférieure à la température de seuil (T30), d) ouvrir la deuxième sortie (28) de l’ensemble de vannes (11), lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température est supérieure ou égale à la température de seuil (T30).
9. 9. - Procédé de régulation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de régulation (1) est selon l’une des revendications 4 ou 5 et le procédé comporte en outre des étapes consistants à : e) mesurer la température de l’eau sanitaire à la sortie (34) de la deuxième vanne (32), f) ouvrir, de façon inversement proportionnelle, la première entrée (36) et la deuxième entrée (38) de la deuxième vanne (32) en fonction de la température mesurée, g) mélanger de l’eau chaude sanitaire et de l’eau froide, h) lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température mesurée (T1) est inférieure à la température de seuil (T30), mélanger l’eau chaude sanitaire provenant de la zone chaude (18) et l’eau froide provient de l’ensemble de vannes (12 ; 11), i) lorsque la comparaison de l’étape b) révèle que la température est supérieure ou égale à la température de seuil (T30), mélanger l’eau chaude sanitaire provenant de l’ensemble de vannes (11 ) et l’eau sanitaire provenant de la zone froide (16).
10. 10. -Procédé de régulation selon l’une des revendications 8 et 9 caractérisé en ce que la température de seuil (T30) est réglable.