FR3039637A1 - Dispositif permettant de chauffer un habitat tout en produisant de l'electricite et alimenter des appareils fonctionnant a l'eau chaude - Google Patents

Dispositif permettant de chauffer un habitat tout en produisant de l'electricite et alimenter des appareils fonctionnant a l'eau chaude Download PDF

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Abstract

Le dispositif permettant de chauffer un habitat, tout en produisant de l'électricité et également alimenter des appareils de chauffage tel que chauffe-eau ou bien sol chauffant. Cela commence de la vanne (1), suivi d'un clapet anti-retour (2), qui se relie à un capteur thermique (3) permettant la montée en pression et température du liquide caloporteur. Un régulateur de pression (4) se situe avant le groupe turbine / dynamo (5), se trouvant dans une chambre à turbine (6). Un collecteur (7) rejoint le micro condensateur avec ventilateur thermodynamique (9) permettant de refroidir le liquide, après avoir passé un clapet anti-retour (8). Le collecteur (10) sert à répartir le liquide pour les différents accessoires et un détendeur (11) est placé en amont, afin d'éviter une surpression dans le circuit, le radiateur (13) va dissiper l'excédent calorifique, aidé si besoin du ventilateur (14). Le liquide termine son circuit vers le réservoir (15) avant de recommencer son cycle. Le dispositif selon l'invention est destiné au secteur de l'habitation, pour des personnes souhaitant se chauffer tout en réalisant des économies d'électricité et voulant contribuer par la même occasion au développement durable, ou pour les professionnels possédant des machines similaires voulant réaliser les mêmes objectifs.

Description

DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif de récupération d'énergie dissipée par la chaleur produite dans une cheminée.
En hiver, un foyer a besoin de chauffer son habitation, et la cheminée est un dispositif très courant, il permet de délivrer une quantité de chaleur suffisante pour un logement de 100m2 (facteur varié selon les modèles) par combustion interne (du bois en général, avec de l'air)... cependant toute cette chaleur brûlée, pourrait être récupéré, et aussi limiter la consommation d'électricité. A ce jour, aucun système de récupération d'énergie grâce à un fluide caloporteur pour une cheminée n'a été recensé. Il existe des centrales thermiques à turbine, ayant une similarité avec le dispositif, mais ce genre de produit n'est absolument pas destiné pour une utilisation domestique. Il y a aussi les chaudières à cogénération, récemment apparues, mais son système de récupération d'énergie se fait par un moteur à combustion externe développant un faible rendement (actuellement, ce type de chaudière peut produire lkw d'électricité, pour une chaudière de 15kw, la présente invention devrait avoir un rendement bien supérieur).
Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient, en plus de faire chauffer une maison (de par son utilisation principale), il peut récupérer les calories dissipées dans la chaleur par un système de circuit liquide caloporteur compressé, ce même liquide peut en outre, également servir à chauffer un ballon d'eau chaude, à chauffer le sol de la maison ou bien à chauffer des radiateurs.
En moyenne, une maison de 150m2 avec une famille de 4 personnes consomme environ 20.000 kwh/an si le chauffage et le chauffe-eau sont électriques, mais cela peut descendre jusqu'à 2.200 kwh si ces derniers ne sont pas électriques. Le dispositif pourrait à lui seul fournir l'alimentation du chauffage et du chauffe-eau et même fournir en partie l'électricité nécessaire à la maison... tant qu'il est actif.
Selon les modes particuliers de réalisation : - Une vanne se situe avant le clapet anti-retour en inox. - Le capteur thermique doit supporter les hautes températures. Il se situe dans la cheminée, sous le foyer, il permet de faire chauffer le liquide afin de le porter à une pression acceptable pour qu'il puisse faire tourner les turbines à bon régime, et laissant les cendres du combustible franchir le bac à cendres sans problème. - Un détendeur est placé juste après le capteur, permettant de bloquer le liquide jusqu'à ce que ce dernier puisse atteindre la pression désirée. - Le liquide est conduit dans la chambre à turbine, et injecté au plus près de la turbine afin de perdre un minimum en puissance thermodynamique. - Une turbine à haut rendement assure le transfert de l'énergie hydraulique en mécanique. - Une dynamo assure la transformation de l'énergie mécanique en énergie électrique. - Un évacuateur travaillé va faire évacuer le liquide de façon optimale. - Un clapet anti-retour en inox assure la bonne circulation du liquide. - Un micro-condensateur à ventilation thermodynamique est installé juste après la chambre des turbines, permettant de faire réduire la température, afin d'éviter de détériorer les accessoires (ballon d'eau chaude, radiateur, sol chauffant) et aussi que la température ne soit pas trop élevée (le liquide circulant dans le sol chauffant ne doit pas dépasser les 35°c par exemple). - Un collecteur réglable permet de multiplier les sorties pour que chaque accessoire puisse en profiter, chaque sortie est programmable, un détendeur servira de trop plein, qui évitera la surpression. - Un radiateur plus gros équipée d'un ventilateur basse consommation, permettra de faire baisser la température du liquide, afin qu'il puisse regagner le circuit dans des conditions acceptable.
Les dessins annexés illustrent l'invention : - La figure 1 représente.... Le dispositif de l'invention en vue isométrique - La figure 2 représente.... Le dispositif de l'invention en vue de dessus - La figure 3 représente.... Le dispositif de l'invention sous forme de croquis
En référence à ces dessins (figure 1 et 2), le dispositif démarre de la vanne (1), qui permet d'ouvrir ou fermer la circulation du liquide, le liquide circule dans un tuyau en cuivre avant d'arriver au clapet anti-retour en inox (2), le liquide rejoint ensuite le capteur thermique (3) en aluminium ou en cuivre, qui sert de support au combustible, cela permet d'être au plus près du foyer du feu, et donc pouvoir capter le plus de calories possible pour que le liquide monte en pression et en température. Un régulateur de pression (ou détendeur) en inox (4) permet de bloquer le liquide jusqu'à qu'il atteigne la pression souhaitée, lorsque cette dernière devient assez importante, elle continue son chemin jusqu'à la chambre à turbine (6), où elle fera tourner une turbine et une dynamo (5), grâce à la thermodynamique des fluides. Un collecteur (7) est relié à un clapet anti-retour (8) et ce dernier à un micro condensateur à ventilation thermodynamique (9), ceci permet au liquide d'être refroidit car la température est trop importante pour qu'il puisse continuer à circuler dans les accessoires sans les détériorer, en autre. Le ventilateur tourne grâce à la circulation du liquide (un peu comme pour la turbine) et va permettre de refroidir en partie le micro-condensateur. Le liquide circule jusqu'au collecteur (10) qui va répartir le liquide vers les différents accessoires. Un robinet de réglage à chaque sortie permet de contrôler l'intensité du liquide pour chaque accessoire. Si tous les robinets sont fermés, ou bien ouverts légèrement, un trop plein équipée d'un détendeur (11) va irriguer le surplus directement au condensateur (13), et donc permet d'éviter la surpression, pour le reste du liquide, qui a circulé dans les accessoires, va venir à son tour rejoindre le condensateur (13) par l'intermédiaire d'un autre collecteur (12), permettant au liquide de retrouver une température basse. Contrairement au micro condensateur (8), le radiateur (13) n'a normalement pas besoin d'être ventilée, puisque se situe à l'extérieur de la maison, cependant, par mesure de précaution et afin d'éviter toute détérioration prématuré du système ou de surchauffe, un ventilateur basse consommation (14) sera installé sur le radiateur (13). Un réservoir équipé d'un niveau et d'un clapet anti-retour (15) est montée sur la partie la plus haute du dispositif.
La figure 3, représentée sous forme de croquis, est constituée de la même façon que les figures précédentes, excepté qu'il possède 2 groupes turbines (5), chambres (6), collecteur (7), et les accessoires (16) sont représentés (radiateur, sol chauffant, chauffe-eau).
La présente invention est destinée principalement au secteur de l'habitation, mais rien ne l'empêche d'être sur d'autres secteurs.

Claims (2)

  1. REVENDICATION 1) Dispositif récupérateur d'énergie pour cheminée caractérisé en ce qu'il comporte une vanne (1), suivi d'un clapet anti-retour (2), qui se relie à un capteur thermique (3), un régulateur de pression (4) permet de bloquer la pression jusqu'à ce que le liquide soit à la bonne pression pour faire tourner le groupe turbine / dynamo (5), se situant dans une chambre à turbine (6), un collecteur (7) est placé juste avant un micro condensateur avec ventilateur thermodynamique (9) permettant de refroidir le liquide afin d'avoir une température acceptable, un clapet anti-retour (8) permet de maintenir la bonne circulation du fluide, un collecteur (10) sert à répartir le liquide pour les différents accessoires et d'éviter une surpression dans le circuit, un détendeur (11) est installé en amont du collecteur, un condensateur (13) permet de refroidir le liquide afin qu'il puisse à nouveau circuler dans de bonnes conditions, évitant donc de solliciter le circuit, il est équipée d'un ventilateur basse consommation (14), avant de terminer dans le réservoir (15).
  2. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le capteur thermique (3) soit constitué de cuivre ou d'aluminium.
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