FR3073274A1 - Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraichissement - Google Patents

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement comprenant une unité extérieure (12) et une unité intérieure (14) qui comporte : - un réservoir (40) configuré pour contenir une eau chaude sanitaire, - un échangeur coaxial (42) qui présente un conduit externe (42E) dans lequel circule un deuxième fluide caloporteur et un conduit interne (421) dans lequel circule un premier fluide caloporteur traversant l'unité extérieure (12), les extrémités du conduit externe (42E) étant reliées à un circuit de chauffage/rafraichissement (20), - un échangeur (70) qui comporte au moins un conduit (72), dans lequel circule le premier fluide caloporteur, présentant une première extrémité (72.1) reliée à une électrovanne (74) qui est reliée à la sortie (30.2) du compresseur (30) de l'unité extérieure (12) et une deuxième extrémité (72.2) reliée à un détendeur (78) qui est relié à la première extrémité (42.11) du conduit intérieur (421) de l'échangeur coaxial (42).

Description

DISPOSITIF DE PRODUCTION D'EAU CHAUDE SANITAIRE ET DE CHAUFFAGE/RAFRAÎCHISSEMENT
La présente demande se rapporte à un dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement permettant de chauffer ou de rafraîchir une habitation et de produire de l'eau chaude sanitaire.
Le document FR3043174 décrit une unité intérieure pour produire de l'eau chaude sanitaire et du chauffage qui comprend :
un réservoir contenant de l'eau destinée à être chauffée pour générer l'eau chaude sanitaire, un échangeur coaxial qui entoure le réservoir, une unité extérieure reliée au conduit interne de l'échangeur coaxial, un bol qui comporte une entrée reliée à la sortie du conduit externe de l'échangeur coaxial, un circuit de chauffage relié à la sortie du bol par une vanne trois voies et à l'entrée du conduit externe de l'échangeur coaxial, un serpentin positionné à l'intérieur du réservoir qui présente une première extrémité, reliée à l'entrée du conduit externe de l'échangeur coaxial, et une seconde extrémité reliée à la vanne trois voies, un conduit bypass qui relie la sortie du bol (en amont de la vanne trois voies) et l'entrée du conduit externe de l'échangeur coaxial.
L'unité extérieure comprend des première et deuxième connexions, un échangeur, un détendeur intercalé entre la première connexion et l'échangeur, un compresseur intercalé entre la deuxième connexion et l'échangeur.
Ce dispositif performant permet de chauffer une habitation et de produire l'eau chaude sanitaire de la maison.
L'unité extérieure peut être réversible. Dans ce cas, elle comprend une vanne quatre voies intercalée entre la deuxième connexion, l'échangeur, l'entrée et la sortie du compresseur permettant d'inverser le sens de circulation dans le compresseur.
Cependant, lorsque l'unité extérieure fonctionne en mode de rafraîchissement, elle ne peut pas être utilisée pour chauffer l'eau chaude sanitaire. Par conséquent, si l'unité intérieure est utilisée pour le rafraîchissement, il est nécessaire de prévoir un autre appareil pour la production de l'eau chaude sanitaire.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement comprenant une unité extérieure et une unité intérieure.
L'unité extérieure, dans laquelle circule un premier fluide caloporteur, comporte :
des première et deuxième connexions, un échangeur extérieur, un détendeur positionné entre la première connexion et l'échangeur extérieur, un compresseur qui présente une entrée et une sortie, et une vanne quatre voies qui est configurée pour relier, de manière alternée, soit la deuxième connexion et l'échangeur extérieur à respectivement l'entrée et la sortie du compresseur soit la deuxième connexion et l'échangeur à respectivement la sortie et l'entrée du compresseur.
L'unité intérieure comporte :
un réservoir configuré pour contenir une eau chaude sanitaire, un échangeur coaxial qui présente un conduit externe et un conduit interne positionné à l'intérieur du conduit externe, o le conduit interne, dans lequel circule le premier fluide caloporteur, comprenant une première extrémité reliée à la première connexion de l'unité extérieure et une deuxième extrémité reliée à la deuxième connexion de l'unité extérieure, o le conduit externe, dans lequel circule un deuxième fluide caloporteur, comprenant une première extrémité reliée à un retour de chauffage d'un circuit de chauffage/rafraîchissement et une deuxième extrémité reliée à un départ de chauffage du circuit de chauffage/rafraîchissement, une pompe de circulation configurée pour générer un flux du deuxième fluide caloporteur dans le conduit externe de l'échangeur coaxial.
Selon l'invention, l'unité intérieure comprend un échangeur qui comporte au moins un conduit, dans lequel circule le premier fluide caloporteur, configuré pour assurer des échanges thermiques entre l'eau chaude sanitaire contenue dans le réservoir et le premier fluide caloporteur, ledit conduit présentant une première extrémité reliée à une électrovanne qui est reliée à un piquage prévu à la sortie du compresseur de l'unité extérieure et une deuxième extrémité reliée à un détendeur qui est relié à un piquage prévu à la première extrémité du conduit intérieur de l'échangeur coaxial.
Le dispositif de l'invention permet de chauffer de l'eau chaude sanitaire tout en rafraîchissant une habitation à partir de la même unité extérieure.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels :
La figure 1 est un schéma d'un dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement qui illustre un mode de réalisation simplifié de l'invention, et
La figure 2 est un schéma d'un dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement qui illustre un mode de réalisation de l'invention.
Sur les figures 1 et 2, on a représenté en 10 un dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement qui comprend une unité extérieure 12 et une unité intérieure 14.
L'unité intérieure 14, reliée à une alimentation en eau 16, est configurée pour chauffer l'eau chaude sanitaire et alimenter au moins un réseau d'eau chaude sanitaire 18 (symbolisé par un robinet).
L'unité intérieure 14 est également reliée à au moins un circuit de chauffage/rafraîchissement 20 qui s'étend d'un départ de chauffage 20.1 jusqu'à un retour de chauffage 20.2. A titre d'exemple, un circuit de chauffage/rafraîchissement 20 comprend au moins un plancher chauffant/rafraîchissant, au moins un ventilo-convecteur, au moins un radiateur ou tout autre échangeur configuré pour transférer des calories entre un fluide caloporteur circulant dans le circuit de chauffage/rafraîchissement 20 et l'air présent dans l'habitation.
L'alimentation en eau 16, le réseau d'eau chaude sanitaire 18 et le circuit de chauffage/rafraîchissement 20 ne sont pas plus décrits car ils sont connus de l'homme du métier.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, l'unité extérieure 12 comprend des première et deuxième connexions 22, 24, un échangeur extérieur 26, un détendeur 28 positionné entre la première connexion 22 et l'échangeur extérieur 26, un compresseur 30 qui présente une entrée 30.1 et une sortie 30.2 ainsi qu'une vanne quatre voies 32 qui est configurée pour relier de manière alternée soit la deuxième connexion 24 et l'échangeur extérieur 26 à respectivement l'entrée 30.1 et la sortie 30.2 du compresseur 30 soit la deuxième connexion 24 et l'échangeur 26 à respectivement la sortie 30.2 et l'entrée 30.1 du compresseur 30.
A cet effet, comme illustré sur la figure 1, la vanne quatre voies 32 comprend une première voie 32.1 reliée à l'entrée 30.1 du compresseur 30, une deuxième voie 32.2 reliée à l'échangeur extérieur 26, une troisième voie 32.3 reliée à la sortie 30.2 du compresseur 30 et une quatrième voie 32.4 reliée à la deuxième connexion 24.
L'unité extérieure 12 comprend généralement d'autres éléments, comme par exemple un ventilateur 33 pour renforcer les échanges entre l'échangeur extérieur 26 et l'air extérieur, un capteur de température 34 configuré pour mesurer la température de l'air extérieur, un capteur de température 36 configuré pour mesurer la température du fluide circulant dans l'échangeur extérieur 26, un capteur de température 37 configuré pour mesurer la température du fluide circulant en sortie 30.2 du compresseur 30, des pressostats 38. Ces éléments ne sont pas plus décrits car ils sont connus de l'homme du métier.
En fonction de l'état de la vanne quatre voies 32, l'unité extérieure 12 peut fonctionner en mode chauffage ou en mode rafraîchissement.
En mode chauffage, un premier fluide caloporteur circule de la première connexion 22 vers la deuxième connexion 24 en traversant successivement le détendeur 28, l'échangeur extérieur 26 (qui fonctionne comme un évaporateur) et le compresseur 30.
En mode rafraîchissement, le premier fluide caloporteur circule de la deuxième connexion 24 vers la première connexion 22 en traversant successivement le compresseur, l'échangeur extérieur 26 (qui fonctionne comme un condenseur) et le détendeur 28.
A titre d'exemple, le premier fluide caloporteur est un fluide frigorigène, comme par exemple un fluide référencé R410A.
L'unité intérieure 14 comprend un réservoir 40, qui présente une entrée d'eau 40.1 reliée à l'alimentation en eau 16, et une sortie d'eau 40.2 reliée au réseau d'eau chaude sanitaire 18. La contenance du réservoir 40 est fonction du besoin en eau chaude sanitaire. Ainsi, la contenance du réservoir 40 peut varier de 50 à 500 L. Généralement, la contenance du réservoir 40 est de 150, 200 ou 300 L.
Le réservoir 40 est isolé thermiquement pour limiter les déperditions thermiques. De préférence, l'entrée d'eau 40.1 est positionnée en bas du réservoir 40 et la sortie d'eau 40.2 en haut.
L'unité intérieure 14 comprend également un échangeur coaxial 42 qui présente un conduit externe 42E et un conduit interne 421 positionné à l'intérieur du conduit externe 42E.
Le conduit interne 421 comprend une première extrémité 42.11, reliée à la première connexion 22 de l'unité extérieure 12, et une deuxième extrémité 42.21 reliée à la deuxième connexion 24 de l'unité extérieure 12.
Pour le présente demande, le verbe relier signifie aussi bien relier directement qu'indirectement.
Le conduit externe 42E comprend une première extrémité 42.1E, reliée au retour de chauffage 20.2 du circuit de chauffage/rafraîchissement 20, et une deuxième extrémité 42.2E reliée au départ de chauffage 20.1 du circuit de chauffage/rafraîchissement 20.
L'échangeur coaxial 42 véhicule, à l'intérieur du conduit interne 421, le premier fluide caloporteur circulant également dans l'unité extérieure 12 et, entre le conduit externe 42E et le conduit interne 421, un deuxième fluide caloporteur, notamment de l'eau, qui circule également dans le circuit de chauffage/rafraîchissement 20.
Quel que soit le mode de fonctionnement (chauffage ou rafraîchissement), le deuxième fluide caloporteur circule dans l'échangeur coaxial 42 de la première extrémité 42.1E du conduit externe 42E vers la deuxième extrémité 42.2E.
En mode chauffage, les fluides caloporteurs circulent en sens inverse. Ainsi, le premier fluide caloporteur circule dans l'échangeur coaxial 42, de la deuxième extrémité 42.21 du conduit interne 421 vers la première extrémité 42.11, et l'échangeur coaxial 42 fonctionne comme un condenseur.
En mode rafraîchissement, le premier fluide caloporteur circule dans l'échangeur coaxial 42, de la première extrémité 42.11 du conduit interne 421 vers la deuxième extrémité 42.21, et l'échangeur coaxial 42 fonctionne comme un évaporateur.
Selon une configuration, l'échangeur coaxial 42 est enroulé autour du réservoir 40 pour obtenir un ensemble compact. Selon un mode de réalisation, la surface extérieure du conduit externe 42E est isolée de la paroi extérieure du réservoir 40.
A titre d'exemple, l'échangeur coaxial 42 a une longueur supérieure à 10 m, un diamètre externe (qui correspond au diamètre externe du conduit externe 42E) de l'ordre de 32 mm, le conduit interne 421 étant en cuivre et ayant un diamètre interne de l'ordre de 10 mm et un diamètre externe de l'ordre de 12 mm. A titre indicatif, l'échangeur coaxial 42 a une longueur de l'ordre de 18 m pour une puissance de 10 kW.
Selon un mode de réalisation visible sur la figure 2, l'unité intérieure 14 comprend un serpentin 44, immergé dans le réservoir 40, qui s'étend entre une première extrémité 44.1 et une deuxième extrémité 44.2, ainsi qu'une première vanne trois voies 46 positionnée au niveau du départ de chauffage 20.1. La première extrémité 44.1 du serpentin 44 est reliée à la première extrémité 42.1E du conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42 en un point de jonction 48 qui est relié au retour de chauffage 20.2. La première vanne trois voies 46 comprend une entrée 46.1 reliée à la deuxième extrémité 42.2E du conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42, une première sortie 46.2 reliée au départ de chauffage 20.1 et une deuxième sortie 46.3 reliée à la deuxième extrémité 44.2 du serpentin 44.
Le serpentin 44 se présente sous la forme d'un enroulement hélicoïdal qui est coaxial au corps cylindrique du réservoir 40. A titre indicatif, le tube formant le serpentin 44 a une longueur de 20 m et un diamètre de l'ordre de 25 mm.
Selon le mode de réalisation visible sur la figure 2, l'unité intérieure 14 comprend :
un bol 50, qui présente une entrée 50.1 reliée à la deuxième extrémité 42.2E du conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42 et une sortie 50.2 reliée à la première vanne trois voies 46, une résistance d'appoint 52 dont une partie est positionnée dans le bol 50, et un capteur de température 54 configuré pour mesurer la température de l'eau à l'intérieur du bol 50. Le bol 50 a une contenance de l'ordre de 3 à 6 I. Le bol 50 est différent du réservoir 40 qui a une contenance nettement supérieure, au moins 7 fois supérieure.
L'unité intérieure 14 comprend une pompe de circulation 56, intercalée entre la sortie 50.2 du bol 50 et l'entrée 46.1 de la première vanne trois voies 46, configurée pour générer un flux du deuxième fluide caloporteur dans le conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42 et le circuit de chauffage/rafraîchissement 20.
Selon le mode de réalisation visible sur la figure 2, l'unité intérieure 14 comprend une deuxième vanne trois voies 58, positionnée au niveau du retour de chauffage 20.2, et un conduit bypass 60 qui présente une première extrémité 60.1, reliée à un piquage prévu au niveau d'un conduit 62 reliant la sortie 50.2 du bol 50 et la pompe de circulation 56, et une deuxième extrémité 60.2 reliée à la deuxième vanne trois voies 58. Cette dernière comprend une première entrée 58.1 reliée au conduit bypass 60, une deuxième entrée 58.2 reliée au retour de chauffage 20.2 et une sortie 58.3 reliée au point de jonction 48 entre la première extrémité 44.1 du serpentin 44 et la première extrémité 42.1E du conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42.
La première vanne trois voies 46 est configurée pour faire communiquer l'entrée 46.1, reliée à la pompe de circulation 56, avec la première sortie 46.2 reliée au départ de chauffage 20.1 et/ou avec la deuxième sortie 46.3 reliée au serpentin 44. Ainsi, le flux d'eau sortant de la pompe de circulation 56 peut être orienté soit totalement en direction du départ de chauffage 20.1, soit totalement en direction du serpentin 44, soit partiellement en direction du départ de chauffage 20.1 et du serpentin 44.
La deuxième vanne trois voies 58 est configurée pour réguler le passage d'un premier flux d'eau provenant du conduit bypass 60 et/ou un deuxième flux d'eau provenant du retour de chauffage 20.2 en direction de la sortie 58.3 de la deuxième vanne trois voies 58 reliée à l'échangeur coaxial 42 et au serpentin 44.
En complément, l'unité intérieure 14 comprend un capteur de température 64 au niveau du départ de chauffage 20.1, un capteur de température 66 configuré pour mesurer la température de l'eau à l'intérieur du réservoir 40, un capteur de température 68 configuré pour mesurer la température de l'eau au niveau de la première extrémité 60.1 du conduit bypass 60.
Le serpentin 44, le bol 50, le conduit bypass 60 ainsi que les première et deuxième vannes trois voies 46, 58 ne sont pas plus décrits car tous ces éléments sont décrits dans le document FR3043174.
Selon une caractéristique de l'invention, l'unité intérieure 14 comprend un échangeur 70 configuré pour assurer des échanges thermiques entre l'eau chaude sanitaire contenue dans le réservoir 40 et le premier fluide caloporteur circulant dans au moins un conduit 72 qui présente une première extrémité 72.1, équipée d'une électrovanne 74 qui est reliée à un piquage 76 prévu à la sortie 30.2 du compresseur 30 de l'unité extérieure 12, et une deuxième extrémité 72.2 équipée d'un détendeur 78 qui est relié à un piquage 80 prévu à la première extrémité 42.11 du conduit intérieur 421 de l'échangeur coaxial 42.
Selon un mode de réalisation, l'unité extérieure 12 comprend une troisième connexion 82, reliée par un conduit 84 au piquage 76 prévu en sortie 30.2 du compresseur 30.
Selon une configuration, chacune des première, deuxième et troisième connexions 22, 24, 82 comprend une vanne V22, V24, V82 (référencée uniquement sur la figure 1).
Selon un mode de réalisation, l'échangeur 70 comprend un unique conduit 72 enroulé autour du réservoir 40, la surface extérieure du conduit 72 étant en contact avec la paroi extérieure du réservoir 40. Pour augmenter les échanges thermiques entre le premier fluide caloporteur et l'eau chaude sanitaire, la surface de contact entre le conduit 72 et le réservoir 40 doit être la plus importante possible. Selon un mode de réalisation, le conduit 72 peut avoir une section rectangulaire, la partie du conduit 72 qui correspond à la longueur du rectangle étant plaquée contre le réservoir 40.
Le conduit 72 a une longueur enroulée autour du réservoir 40 supérieure à 22 m, de l'ordre de 26 m. Le conduit 72 est en cuivre.
Selon une configuration, l'enroulement du conduit 72 est positionné en partie inférieure du réservoir 40, sous l'échangeur coaxial 42. En variante, le conduit 72 pourrait être immergé dans le réservoir 40 et sa surface extérieure directement en contact avec l'eau chaude sanitaire.
Selon un mode de réalisation, l'unité intérieure 14 comprend un conduit 86 qui présente une première extrémité reliée à l'électrovanne 74 et une deuxième extrémité configurée pour être reliée à la troisième connexion 82 de l'unité extérieure 12.
Selon une configuration, les première et deuxième extrémités du conduit interne 421 de l'échangeur coaxial 42 et la deuxième extrémité du conduit 86 comprennent chacune un raccord R pour faciliter l'installation.
Selon un mode de réalisation, l'unité intérieure 14 comprend un premier capteur de température 88, configuré pour mesurer la température du fluide circulant au niveau de la première extrémité 42.11 du conduit intérieur 421 de l'échangeur coaxial 42, et un deuxième capteur de température 90 configuré pour mesurer la température du fluide circulant au niveau de la deuxième extrémité 42.21.
Comme illustré sur la figure 2, l'unité extérieure 12 comprend une commande 92, reliée aux différents capteurs de température 34, 36, 37, aux pressostats 38, et configurée pour piloter le ventilateur 33, le détendeur 28, le compresseur 30 et la vanne quatre voies 32.
L'unité intérieure 14 comprend une commande 94, reliée à la commande 92 de l'unité extérieure 60, aux capteurs de température 54, 64, 66, 68, 88, 90, et configurée pour piloter l'unité extérieure 12 via sa commande 92, la pompe de circulation 56, les première et deuxième vannes trois voies 46, 58, la résistance d'appoint 52, l'électrovanne 74 et le détendeur 76.
En mode chauffage, l'électrovanne 74 est fermée. Le dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement 10 fonctionne de la manière suivante :
Au niveau de la première connexion 22, le premier fluide caloporteur est à l'état liquide et chaud. En aval du détendeur 28, le premier fluide caloporteur est à l'état liquide et froid. En aval de l'échangeur extérieur 26, le premier fluide caloporteur est à l'état gazeux et froid. En aval du compresseur 30, le premier fluide est à l'état gazeux et chaud. En traversant l'échangeur coaxial 42, le premier fluide caloporteur change de phase, devient liquide et chauffe le deuxième fluide caloporteur (l'eau destinée au circuit de chauffage/rafraîchissement 20) qui circule à contre-courant dans le conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42. En sortie du conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42, le deuxième fluide caloporteur (l'eau) chaud est transmis au circuit de chauffage/rafraîchissement 20 et/ou au serpentin 44 en fonction des besoins de chauffage de l'air de l'habitation et/ou de l'eau chaude sanitaire présente dans le réservoir 40.
Selon ce mode de fonctionnement, l'eau chaude sanitaire est chauffée par le serpentin 44.
En mode rafraîchissement, la première vanne trois voies 46 oriente le flux uniquement vers le circuit de chauffage/rafraîchissement 20, le serpentin 44 n'étant pas alimenté. La première entrée 58.1 de la deuxième vanne trois voies 58 est fermée et aucun flux ne circule via le conduit bypass 60.
Lorsqu'il n'est pas nécessaire de chauffer l'eau chaude sanitaire, l'électrovanne 74 est fermée. Au niveau de la deuxième connexion 24, le premier fluide caloporteur est à l'état gazeux et froid. En sortie du compresseur 30, le premier fluide caloporteur est à l'état gazeux et chaud. En aval de l'échangeur extérieur 26, le premier fluide caloporteur est à l'état liquide et chaud. Au passage de l'échangeur extérieur 26, le premier fluide caloporteur réchauffe l'air environnant. En sortie du détendeur 28, le premier fluide est à l'état liquide et froid. En traversant l'échangeur coaxial 42, le premier fluide caloporteur change de phase, devient gazeux et refroidit le deuxième fluide caloporteur, à savoir l'eau circulant dans le conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42 et destinée au circuit de chauffage/rafraîchissement 20. En sortie du conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42, le deuxième fluide caloporteur (l'eau) refroidi est transmis au circuit de chauffage/rafraîchissement 20 pour rafraîchir l'air de l'habitation.
Si l'eau chaude sanitaire présente dans le réservoir 40 doit être chauffée, l'électrovanne 74 est entièrement ouverte. En sortie du compresseur 30, le premier fluide caloporteur, à l'état gazeux et chaud, est divisé en un premier flux, orienté vers l'échangeur extérieur 26, et en un deuxième flux orienté vers le conduit 72 de l'échangeur 70. Le ratio entre les premier et deuxième flux est régulé par les détendeurs 28 et 78 et ajusté en fonction des besoins de rafraîchissement de l'habitation et de chauffage de l'eau chaude sanitaire.
Comme précédemment, au passage de l'échangeur extérieur 26, le premier flux du premier fluide caloporteur réchauffe l'air environnant. En sortie du détendeur 28, le premier flux du premier fluide caloporteur est à l'état liquide et froid.
Au passage de l'échangeur 70, le deuxième flux du premier fluide caloporteur réchauffe l'eau chaude sanitaire présente dans le réservoir 40. En sortie de l'échangeur 70, le deuxième flux du premier fluide caloporteur est à l'état liquide et chaud. En aval du détendeur 78, le deuxième flux du premier fluide caloporteur est à l'état liquide et froid et peut être mélangé au premier flux du premier fluide caloporteur à l'état liquide et froid.
Le mélange des premier et deuxième flux du premier fluide caloporteur alimente alors l'échangeur coaxial 42. En le traversant, le premier fluide caloporteur change de phase, devient gazeux et refroidit le deuxième fluide caloporteur, à savoir l'eau circulant dans le conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42. En sortie du conduit externe 42E de l'échangeur coaxial, le deuxième fluide de caloporteur (l'eau) refroidi est transmis au circuit de chauffage/rafraîchissement 20 pour rafraîchir l'air de l'habitation. En sortie de l'échangeur coaxial 42, le premier fluide caloporteur est à l'état gazeux et froid.
En mode rafraîchissement, la température du deuxième fluide caloporteur (l'eau destinée au circuit de chauffage/rafraîchissement 20) circulant dans le conduit externe 42E de l'échangeur coaxial 42 est à une température de l'ordre de 7°C et la température du premier fluide caloporteur circulant dans l'échangeur 70 est à une température de l'ordre de 68°C. Ainsi, l'eau chaude sanitaire est chauffée à une température supérieure à 50°, de préférence comprise entre 55°C et 60°C par le premier fluide caloporteur circulant dans l'échangeur 70. Quel que soit le mode de réalisation, le dispositif de l'invention permet de chauffer de l'eau chaude sanitaire, tout en rafraîchissant une habitation à partir d'une unité extérieure.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement, comprenant une unité extérieure (12) et une unité intérieure (14), l'unité extérieure (12), dans laquelle circule un premier fluide caloporteur comportant :
    des première et deuxième connexions (22, 24), un échangeur extérieur (26), un détendeur (28) positionné entre la première connexion (22) et l'échangeur extérieur (26), un compresseur (30) qui présente une entrée (30.1) et une sortie (30.2), et une vanne quatre voies (32) qui est configurée pour relier de manière alternée soit la deuxième connexion (24) et l'échangeur extérieur (26) à respectivement l'entrée (30.1) et la sortie (30.2) du compresseur (30) soit la deuxième connexion (24) et l'échangeur (26) à respectivement la sortie (30.2) et l'entrée (30.1) du compresseur (30), l'unité intérieure (14) comportant :
    un réservoir (40) configuré pour contenir une eau chaude sanitaire, un échangeur coaxial (42) qui présente un conduit externe (42E) et un conduit interne (421) positionné à l'intérieur du conduit externe (42E), o le conduit interne (421), dans lequel circule le premier fluide caloporteur, comprenant une première extrémité (42.11) reliée à la première connexion (22) de l'unité extérieure (12) et une deuxième extrémité (42.21) reliée à la deuxième connexion (24) de l'unité extérieure (12), o le conduit externe (42E), dans lequel circule un deuxième fluide caloporteur, comprenant une première extrémité (42.1E) reliée à un retour de chauffage (20.2) d'un circuit de chauffage/rafraîchissement (20) et une deuxième extrémité (42.2E) reliée à un départ de chauffage (20.1) du circuit de chauffage/rafraîchissement (20), une pompe de circulation configurée pour générer un flux du deuxième fluide caloporteur dans le conduit externe (42E) de l'échangeur coaxial (42), caractérisé en ce que l'unité intérieure (14) comprend un échangeur (70) qui comporte au moins un conduit (72), dans lequel circule le premier fluide caloporteur, configuré pour assurer des échanges thermiques entre l'eau chaude sanitaire contenue dans le réservoir (40) et le premier fluide caloporteur, ledit conduit (72) présentant une première extrémité (72.1), reliée à une électrovanne (74) qui est reliée à un piquage (76) prévu à la sortie (30.2) du compresseur (30) de l'unité extérieure (12), et une deuxième extrémité (72.2) reliée à un détendeur (78) qui est relié à un piquage (80) prévu à la première extrémité (42.11) du conduit intérieur (421) de l'échangeur coaxial (42).
  2. 2. Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur (70) comprend un conduit (72) enroulé autour du réservoir (40), la surface extérieure du conduit (72) étant en contact avec la paroi extérieure du réservoir (40).
  3. 3. Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enroulement du conduit (72) est positionné en partie inférieure du réservoir (40).
  4. 4. Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que le conduit (72) a une section rectangulaire, la partie du conduit (72) qui correspond à la longueur du rectangle étant plaquée contre le réservoir (40).
  5. 5. Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le conduit (72) a une longueur enroulée autour du réservoir (40) supérieure à 22 m, de l'ordre de 26 m.
  6. 6. Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité extérieure (12) comprend une troisième connexion (82) reliée par un conduit (84) au piquage (76) prévu en sortie (30.2) du compresseur (30).
  7. 7. Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité intérieure (14) comprend un premier capteur de température (88), configuré pour mesurer la température du fluide circulant au niveau de la première extrémité (42.11) du conduit intérieur (421) de l'échangeur coaxial (42), et un deuxième capteur de température (90) configuré pour mesurer la température du fluide circulant au niveau de la deuxième extrémité (42.21).
  8. 8. Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité intérieure (14) comprend :
    un serpentin (44) immergé dans le réservoir 40, qui s'étend entre une première extrémité (44.1) qui est reliée à la première extrémité (42.1E) du conduit externe (42E) de l'échangeur coaxial (42) en un point de jonction (48) et une deuxième extrémité (44.2), une première vanne trois voies (46) qui présente une entrée (46.1) reliée à pompe de circulation (56), une première sortie (46.2), reliée au départ de chauffage (20.1), et une deuxième sortie (46.3) reliée à la deuxième extrémité (44.2) du serpentin (44).
  9. 9. Dispositif de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage/rafraîchissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité intérieure (14) comprend :
    un bol (50) qui présente une entrée (50.1), reliée à la deuxième extrémité (42.2E) du conduit externe (42E) de l'échangeur coaxial (42), et une sortie (50.2) reliée à la pompe de circulation (56), une résistance d'appoint (52) dont une partie est positionnée dans le bol (50), un capteur de température (54) configuré pour mesurer la température du deuxième fluide caloporteur à l'intérieur du bol (50), un conduit bypass (60) qui présente une première extrémité (60.1) reliée à un piquage prévu au niveau d'un conduit (62) reliant la sortie (50.2) du bol (50) et la pompe de circulation (56), et une deuxième extrémité (60.2), une deuxième vanne trois voies (58) qui présente une première entrée (58.1) reliée à la deuxième extrémité (60.2) du conduit bypass (60), une deuxième entrée (58.2) reliée au retour de chauffage (20.2) et une sortie (58.3) reliée au point de jonction (48) entre la première extrémité (44.1) du serpentin (44) et la première extrémité (42.1E) du conduit externe (42E) de l'échangeur coaxial (42).
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