FR3073575A1 - HEAT EXCHANGE SYSTEM - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un système d'échange de chaleur (100) comprenant: -un premier circuit (15) pour la circulation d'un combustible (14); -un deuxième circuit (10) pour la circulation d'un fluide caloporteur (5); -un échangeur thermique (8) permettant l'échange thermique entre le combustible (14) et le fluide caloporteur (5). Il est prévu que, l'échangeur thermique (8) comprenant une succession de plaques (18) délimitant deux à deux des canaux (28, 29), l'échangeur thermique (8) comprend une première entrée (12) et une première sortie (13) pour le premier circuit (14) de sorte qu'une partie (29) desdits canaux (28, 29) forme une partie du premier circuit (15) ainsi qu'une deuxième entrée (21) et une deuxième sortie (22) pour le deuxième circuit (3) de sorte que la partie (28) restante desdits canaux (28, 29) forme une partie du deuxième circuit (10), les canaux du premier circuit (29) et du deuxième circuit (28) étant alternés lorsque l'on suit la succession de plaques.The invention relates to a heat exchange system (100) comprising: a first circuit (15) for the circulation of a fuel (14); a second circuit (10) for the circulation of a coolant (5); a heat exchanger (8) allowing the heat exchange between the fuel (14) and the coolant (5). It is expected that, the heat exchanger (8) comprising a succession of plates (18) delimiting two by two channels (28, 29), the heat exchanger (8) comprises a first inlet (12) and a first outlet (13) for the first circuit (14) so that a portion (29) of said channels (28, 29) forms a portion of the first circuit (15) as well as a second input (21) and a second output (22). ) for the second circuit (3) so that the remaining portion (28) of said channels (28, 29) forms part of the second circuit (10), the channels of the first circuit (29) and the second circuit (28) being alternate when one follows the succession of plates.

Description

SYSTEME D'ECHANGE DE CHALEURHEAT EXCHANGE SYSTEM

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

La présente invention porte sur un système d'échange de chaleur destiné à chauffer un combustible avant sa combustion par exemple dans une chaudière. L'invention porte également sur une chaudière comprenant un tel système d'échange de chaleur.The present invention relates to a heat exchange system for heating a fuel before combustion, for example in a boiler. The invention also relates to a boiler comprising such a heat exchange system.

L'invention concerne un système d'échange de chaleur destiné par exemple au réchauffage du fioul domestique. Ce système d'échange de chaleur peut être installé dans des chaudières disposées de manière non limitative dans les maisons individuelles, les immeubles de toutes tailles, les industries, les usines.The invention relates to a heat exchange system intended for example for heating domestic heating oil. This heat exchange system can be installed in boilers arranged without limitation in individual houses, buildings of all sizes, industries, factories.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUETECHNOLOGICAL BACKGROUND

Nous connaissons les effets du réchauffage du fioul sur son aspect physique. Ce procédé a été expérimenté en 1903, par Monsieur William COHEN, du Tennessee (Etats Unis d'Amérique).We know the effects of heating fuel oil on its physical appearance. This process was tested in 1903, by Mr. William COHEN, from Tennessee (United States of America).

Le réchauffage de ce combustible, a pour effet, à 90°C de réduire dans sa presque totalité, la viscosité contenue dans le liquide, ce qui occasionne, à l'inverse, une augmentation très significative, de son volume massique, rendant ainsi le combustible plus propre et d'une meilleure inflammabilité.The heating of this fuel, has the effect, at 90 ° C of reducing in its almost totality, the viscosity contained in the liquid, which causes, conversely, a very significant increase in its mass volume, thus making the cleaner fuel and better flammability.

Nous connaissons quantité de brevets sur le préchauffage du fioul, certains réchauffant de très grosses quantités ou au contraire de très petits volumes.We know many patents on the preheating of fuel oil, some reheating very large quantities or on the contrary very small volumes.

Par exemple, il est connu de la demande de brevet FR2796134 publiée le 2001-01-12 et inventée par nous même, un dispositif de préchauffage du fioul comportant un circuit chauffé dans lequel circule le fioul avant sa combustion notamment dans une chaudière. Selon cette demande de brevet, le dispositif comporte au moins un corps de chauffe (1, 2, 3) formé d'un élément extérieur (8 a, b, c) et d'un élément intérieur (7 a, b, c) emboîtés et s'étendant longitudinalement dans la même direction de façon à définir, entre la paroi interne de l'élément extérieur (8 a, b, c) et la paroi externe de l'élément intérieur (7 a, b, c), un espace intercalaire constituant le circuit chauffé. Cette demande de brevet est applicable au préchauffage du fioul avant son utilisation notamment dans des chaudières.For example, it is known from patent application FR2796134 published on 2001-01-12 and invented by ourselves, a fuel oil preheating device comprising a heated circuit in which the fuel oil circulates before its combustion, in particular in a boiler. According to this patent application, the device comprises at least one heating body (1, 2, 3) formed by an external element (8 a, b, c) and an internal element (7 a, b, c) nested and extending longitudinally in the same direction so as to define, between the internal wall of the external element (8 a, b, c) and the external wall of the internal element (7 a, b, c), an intermediate space constituting the heated circuit. This patent application is applicable to the preheating of fuel oil before its use in particular in boilers.

A l'époque il s'était avéré nécessaire de réaliser des économies sur les combustibles. Cependant, malgré certaines avancées dans le domaine, les chauffagistes non jamais été unanimes quant à l'utilisation de ces procédés.At the time it was necessary to make savings on fuel. However, despite some advances in the field, heating engineers have never been unanimous in the use of these processes.

Les raisons principales sont à notre avis leur volume, leur poids, leur conception, leur prix et leur rapport coût/économie. Il nous a donc fallu tenir compte de tous ces critères pour réaliser un système éliminant tous ces inconvénients.The main reasons are in our opinion their volume, their weight, their design, their price and their cost / economy ratio. We therefore had to take into account all these criteria to achieve a system eliminating all these disadvantages.

Certains préchauffeurs présentaient de très gros volumes, d'autres utilisaient des serpentins. Dans tous ces préchauffeurs, le même défaut apparaissait.Some preheaters had very large volumes, others used coils. In all these preheaters, the same defect appeared.

A savoir que le fioul froid entrant, envoyé par une pompe de 12 à 14 bars, refroidissait le fioul chaud, pourtant chauffé par des résistances dépassant souvent les 3000 watts. Le fait est que ces préchauffeurs chauffaient dans les serpentins des volumes ayant une surface d'échange faible, donc très difficiles à chauffer de façon constante, durant toute la durée du cycle du brûleur.Note that the incoming cold fuel oil, sent by a 12 to 14 bar pump, cooled the hot fuel oil, yet heated by resistors often exceeding 3000 watts. The fact is that these preheaters heated volumes in the coils with a small exchange surface, therefore very difficult to heat constantly, throughout the duration of the burner cycle.

Pour notre système, nous avons augmenté la surface d'échange tout en résolvant au moins en partie les inconvénients.For our system, we have increased the exchange surface while at least partially solving the drawbacks.

OBJET DE L’INVENTIONOBJECT OF THE INVENTION

L’invention a pour objet de répondre à ce souhait tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités.The object of the invention is to respond to this wish while remedying at least one of these aforementioned drawbacks.

Suivant l’invention, il est proposé un système d'échange de chaleur comprenant:According to the invention, a heat exchange system is proposed comprising:

-un premier circuit pour la circulation d'un combustible;a first circuit for the circulation of a fuel;

-un deuxième circuit pour la circulation d'un fluide caloporteur;a second circuit for the circulation of a heat transfer fluid;

-un échangeur thermique permettant l'échange thermique entre le combustible et le fluide caloporteur;a heat exchanger allowing the heat exchange between the fuel and the heat transfer fluid;

Selon une caractéristique générale, l'échangeur thermique comprend une succession de plaques délimitant deux à deux des canaux, l'échangeur thermique comprend de plus une première entrée et une première sortie pour le premier circuit de sorte qu'une partie desdits canaux forme une partie du premier circuit, l'échangeur thermique comprend également une deuxième entrée et une deuxième sortie pour le deuxième circuit de sorte que la partie restante desdits canaux forme une partie du deuxième circuit, et les canaux du premier circuit et du deuxième circuit sont alternés lorsque l'on suit la succession de plaques.According to a general characteristic, the heat exchanger comprises a succession of plates delimiting two by two of the channels, the heat exchanger further comprises a first inlet and a first outlet for the first circuit so that a part of said channels forms a part of the first circuit, the heat exchanger also comprises a second inlet and a second outlet for the second circuit so that the remaining part of said channels forms part of the second circuit, and the channels of the first circuit and of the second circuit are alternated when the 'we follow the succession of plates.

De préférence, le deuxième circuit forme un circuit fermé et comprend dans ce cas une soupape de sécurité.Preferably, the second circuit forms a closed circuit and in this case comprises a safety valve.

On évite ainsi l'utilisation d'un serpentin disposé dans un récipient et dans lequel circule un volume de combustible, ce volume présentant une surface d'échange limitée avec le liquide du récipient.This avoids the use of a coil disposed in a container and in which circulates a volume of fuel, this volume having a limited exchange surface with the liquid of the container.

Avec ces plaques au contraire, on maximise la surface d'échange par rapport aux volumes des canaux en choisissant une hauteur des canaux faible par exemple inférieur à 3 mm de préférence inférieure à 1.5 mm, cela permet d'obtenir une bonne montée en température du combustible.On the contrary, with these plates, the exchange surface is maximized with respect to the volumes of the channels by choosing a low height of the channels, for example less than 3 mm, preferably less than 1.5 mm, this allows a good temperature rise of the combustible.

Les plaques sont de préférence délimitées par deux plans parallèles de sorte que l'échangeur thermique est facile à construire.The plates are preferably delimited by two parallel planes so that the heat exchanger is easy to build.

Du fait que les canaux du premier circuit et du deuxième circuit sont alternés lorsque l'on suit la succession de plaques, chaque plaque disposée entre deux canaux forme une interface d'échange. De plus, les liquides contenus dans chacun des deux types de canaux, se croisent en permanence, ceux-ci étant parfaitement étanches les unes vis a vis des autres.Because the channels of the first circuit and the second circuit are alternated when following the succession of plates, each plate disposed between two channels forms an exchange interface. In addition, the liquids contained in each of the two types of channels, intersect permanently, these being perfectly sealed with respect to each other.

On peut prévoir par exemple un nombre minimal de 10 interfaces d'échanges afin de permettre un chauffage suffisant du combustible par le fluide caloporteur.It is possible, for example, to provide a minimum number of 10 exchange interfaces in order to allow sufficient heating of the fuel by the heat transfer fluid.

On obtient ainsi un système d'échange simple à mettre en place dans lequel le combustible entre dans l'échangeur pour serpenter dans des canaux définis par des plaques par exemple en inox et prendre ainsi la température du fluide caloporteur, puis ressortir de l'échangeur par la sortie et aller vers des gicleurs d'une chaudière.A simple exchange system is thus obtained, in which the fuel enters the exchanger to meander through channels defined by plates, for example made of stainless steel, and thus take the temperature of the heat transfer fluid, then exit from the exchanger. through the exit and go to the jets of a boiler.

C'est la chaleur du fluide caloporteur que nous utilisons pour réchauffer le combustible.It is the heat of the heat transfer fluid that we use to heat the fuel.

En chauffant le combustible, on améliore le rendement lors du brûlage du combustible. En effet, un combustible chaud, dépourvu de sa viscosité, se consume beaucoup mieux, et dans sa presque totalité, d'où automatiquement, moins de rejets de gaz polluants dans l'atmosphère.By heating the fuel, the yield is improved during the burning of the fuel. Indeed, a hot fuel, devoid of its viscosity, burns much better, and in almost all of it, hence automatically, less discharge of polluting gases into the atmosphere.

En effet, nous connaissons l'effet de pollution dégagée par la combustion des combustibles: mazout, fioul, diesel, gasoil. Une véritable guerre est menée contre ces types de combustibles, responsables du décès de plusieurs milliers de personnes par an. La seule cause de cette pollution, est cette viscosité contenue dans ces carburants. L'existence de cette viscosité est du a un raffinage moindre que celui de l'essence, afin d'obtenir un carburant moins cher.Indeed, we know the effect of pollution released by the combustion of fuels: oil, fuel, diesel, diesel. A real war is waged against these types of fuel, responsible for the deaths of several thousand people per year. The only cause of this pollution is the viscosity contained in these fuels. The existence of this viscosity is due to less refining than that of petrol, in order to obtain a cheaper fuel.

C'est à ce niveau qu'intervient notre invention: dépolluer ce type de carburant. En effet, le fait de chauffer ce dit carburant, entre 85 et 90°c, dissous complètement la viscosité, rendant le mazout, le fioul, le diesel, le gasoil, aussi propre qu'une essence, donc plus combustible et surtout moins polluant.This is where our invention comes in: cleaning up this type of fuel. Indeed, the fact of heating said fuel, between 85 and 90 ° c, completely dissolves the viscosity, making fuel oil, fuel oil, diesel, diesel, as clean as petrol, therefore more combustible and above all less polluting .

C'est un peu comme si ces combustibles subissaient un deuxième raffinage, plus pousse que le premier raffinage, afin de le rendre plus propre, dépourvu de sa viscosité et par voie de conséquence, moins polluant.It is a little as if these fuels undergo a second refining, more pushes than the first refining, in order to make it cleaner, devoid of its viscosity and consequently, less polluting.

En résume, l'utilisation généralisée de notre invention permettrait de sauver, chaque année, des milliers de vie, surtout chez les enfants et les personnes âgées, premières victimes de la pollution atmosphérique, du aux gaz d'échappement, non seulement de tous les véhicules utilisant ces combustibles, mais également des bateaux, des usines, des maisons individuelles et de tous les immeubles.In summary, the widespread use of our invention would save thousands of lives each year, especially among children and the elderly, the first victims of air pollution, due to exhaust gases, not only of all vehicles using these fuels, but also boats, factories, individual houses and all buildings.

D'autre part, on réduit l'encrassement des gicleurs et de la chaudière en général.On the other hand, the fouling of the sprinklers and of the boiler in general is reduced.

Selon d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison :According to other characteristics taken individually or in combination:

-les plaques sont disposées de sorte que hg = t x hc, où:-the plates are arranged so that hg = t x hc, where:

-hc est une hauteur des canaux du premier circuit;-hc is a height of the channels of the first circuit;

-hg est une hauteur des canaux du deuxième circuit;-hg is a height of the channels of the second circuit;

-t est compris entre 1,8 et 2,5.-t is between 1.8 and 2.5.

En choisissant un facteur supérieur à 1 on augmente la section des canaux du deuxième circuit de sorte que pour un débit donné dans ces canaux, la vitesse diminue, ce qui permet un échange plus intense avec les canaux du premier circuit. De plus, avec des canaux de section plus importante, le volume du fluide caloporteur est plus important que le volume de combustible ce qui rend plus difficile son changement de température.By choosing a factor greater than 1, the section of the channels of the second circuit is increased so that for a given flow rate in these channels, the speed decreases, which allows a more intense exchange with the channels of the first circuit. In addition, with larger section channels, the volume of the heat transfer fluid is greater than the volume of fuel, which makes it more difficult to change its temperature.

Toutefois, à nombre d'interfaces d'échange constant, la hauteur de l'échangeur thermique augmente linéairement avec le facteur t.However, with a constant number of exchange interfaces, the height of the heat exchanger increases linearly with the factor t.

Ainsi en choisissant une plage pour le facteur allant de 1.8 et 2.5, on obtient un compromis optimal entre d'une part un chauffage efficace du combustible par le fluide caloporteur et d'autre part la hauteur du système d'échange de chaleur.Thus, by choosing a range for the factor ranging from 1.8 and 2.5, an optimal compromise is obtained between on the one hand efficient heating of the fuel by the heat transfer fluid and on the other hand the height of the heat exchange system.

On entend notamment par chauffage efficace que le combustible est chauffé par le fluide caloporteur principalement et que de manière marginale le fluide caloporteur est refroidit par le combustible.In particular, effective heating is understood to mean that the fuel is mainly heated by the heat transfer fluid and that marginally the heat transfer fluid is cooled by the fuel.

-l'échangeur thermique de forme sensiblement parallélépipédique comprend un premier côté muni de la première sortie et de la deuxième entrée et un deuxième côté muni de la première entrée et de la deuxième sortie de sorte que dans l'échangeur thermique, les sens de circulation du premier circuit et du deuxième circuit soient opposés.the heat exchanger of substantially parallelepipedal shape comprises a first side provided with the first outlet and the second inlet and a second side provided with the first inlet and the second outlet so that in the heat exchanger, the directions of circulation of the first circuit and the second circuit are opposite.

On obtient ainsi dans l'échangeur thermique, un échange de chaleur plus homogène entre le premier et le deuxième circuit.There is thus obtained in the heat exchanger, a more homogeneous heat exchange between the first and the second circuit.

-le fluide caloporteur comprend de l'éthylène glycol ou de l'eau déminéralisée avec de l'alcool.the heat transfer fluid comprises ethylene glycol or demineralized water with alcohol.

Il s'agit d'un fluide caloporteur de température d'ébullition élevée ce qui permet d'utiliser un fluide caloporteur chauffé à une température supérieure à 100°C comme par exemple 135°C dans le cas d'un circuit fermé pour permettre ainsi un chauffage plus rapide et plus intense du combustible. L'éthylène glycol est également connu de l'homme du métier sous l'acronyme MEG.It is a heat transfer fluid with a high boiling temperature, which makes it possible to use a heat transfer fluid heated to a temperature above 100 ° C., for example 135 ° C. in the case of a closed circuit, thus allowing faster and more intense heating of the fuel. Ethylene glycol is also known to those skilled in the art under the acronym MEG.

-le combustible est choisi parmi l'un des liquides suivants: mazout, fuel, fioul, diesel ou gasoil.- the fuel is chosen from one of the following liquids: fuel oil, fuel oil, fuel oil, diesel or diesel.

Il s'agit de combustibles dont la viscosité peut être fortement réduite par chauffage. Cela permet une augmentation du rendement dans la chaudière.These are fuels whose viscosity can be greatly reduced by heating. This allows an increase in efficiency in the boiler.

-le deuxième circuit comprend un bac de stockage avec du fluide caloporteur et une pompe disposée entre le bac de stockage et l'échangeur thermique pour y faire circuler le fluide caloporteur.the second circuit comprises a storage tank with heat transfer fluid and a pump arranged between the storage tank and the heat exchanger for circulating the heat transfer fluid there.

En plaçant l'échangeur thermique juste après la pompe on assure dans le deuxième circuit, une bonne circulation du fluide caloporteur dans les canaux.By placing the heat exchanger just after the pump, good circulation of the heat transfer fluid in the channels is ensured in the second circuit.

-le système d'échange de chaleur comprend une résistance chauffante disposée dans le bac de stockage pour chauffer le fluide caloporteur.-the heat exchange system includes a heating resistor arranged in the storage tank to heat the heat transfer fluid.

De plus, en plaçant les canaux du deuxième circuit juste en aval de la résistance chauffante et de la pompe, on assure que le fluide caloporteur est chaud pour réchauffer le combustible dans les canaux du premier circuit.In addition, by placing the channels of the second circuit just downstream of the heating resistor and the pump, it is ensured that the heat transfer fluid is hot to heat the fuel in the channels of the first circuit.

-la résistance chauffante et la pompe sont configurées pour que la température du combustible au niveau de la première sortie soit comprise entre 85°C et 90°C.-the heating resistance and the pump are configured so that the fuel temperature at the first outlet is between 85 ° C and 90 ° C.

Il s'agit en effet, de la température idéale pour dissoudre la totalité de la viscosité contenue dans les combustibles fioul, mazout, diésel, gasoil. C'est en effet cette viscosité qui empêche le combustible de brûler en totalité. Sans cette viscosité, on obtient l'équivalent d'un combustible ayant subit un raffinage plus poussé jusqu'à devenir de l'essence.It is indeed the ideal temperature for dissolving all of the viscosity contained in fuel oils, fuel oil, diesel, diesel. It is this viscosity which prevents the fuel from burning completely. Without this viscosity, we obtain the equivalent of a fuel that has undergone further refining until it becomes gasoline.

Une fois cette viscosité disparue, la température de 90°C permet au fioul de développer son volume massique de 30 à 35 %, en fonction de la qualité du combustible, d'obtenir une meilleure combustion et d'éliminer les gaz polluants qui empoisonnent l'atmosphère.Once this viscosity has disappeared, the temperature of 90 ° C allows the fuel oil to develop its mass volume of 30 to 35%, depending on the quality of the fuel, to obtain better combustion and to eliminate the polluting gases which poison l 'atmosphere.

C'est donc à cette température que le combustible présente la viscosité la plus faible et un meilleur rendement lors de sa combustion tout en évitant la cokéfaction.It is therefore at this temperature that the fuel has the lowest viscosity and a better efficiency during its combustion while avoiding coking.

-la pompe est configurée pour que dans l'échangeur thermique, le débit du fluide caloporteur soit au moins 100 fois supérieur à celui du combustible.-the pump is configured so that in the heat exchanger, the flow of the heat transfer fluid is at least 100 times that of the fuel.

La quantité du fluide caloporteur circulant entre les plaques, est fonction du débit de la pompe. Ainsi avec débit qui est disproportionné par rapport à ce que peut être le débit du combustible consommé par le gicleur, on assure ainsi un parfait réchauffage du combustible et on évite le refroidissement du fluide caloporteur par le combustible.The amount of heat transfer fluid circulating between the plates is a function of the pump flow. Thus, with a flow rate which is disproportionate to what the flow rate of the fuel consumed by the nozzle may be, this ensures perfect heating of the fuel and the cooling of the heat transfer fluid by the fuel is avoided.

On assure donc une température quasi constante du fluide caloporteur tandis que la température du combustible va tendre vers celle du fluide caloporteur après que celui ci ait été chauffé par la résistance chauffante.An almost constant temperature of the heat transfer fluid is therefore ensured while the temperature of the fuel will tend towards that of the heat transfer fluid after it has been heated by the heating resistor.

-le système d'échange de chaleur comprend un boîtier contenant l'échangeur thermique et les deux circuits et en ce qu'il comprend de la laine de roche disposée dans le boîtier autour de l'échangeur thermique et du bac de stockage.-the heat exchange system comprises a housing containing the heat exchanger and the two circuits and in that it comprises rock wool disposed in the housing around the heat exchanger and the storage tank.

On obtient ainsi, un boîtier sensiblement isotherme notamment au niveau de l'échangeur thermique et donc une température constante de l'échangeur thermique et du fluide caloporteur.There is thus obtained a substantially isothermal housing, in particular at the level of the heat exchanger and therefore a constant temperature of the heat exchanger and of the heat transfer fluid.

L'invention a également pour objet une chaudière comprenant:The invention also relates to a boiler comprising:

-une chambre de combustion,-a combustion chamber,

-un gicleur pour amener un combustible dans la chambre de combustion,-a nozzle for bringing fuel into the combustion chamber,

-un brûleur branché en amont du gicleur, le bruleur étant muni d'un ventilateur, ledit ventilateur étant alimenté par une connexion électrique eta burner connected upstream of the nozzle, the burner being provided with a fan, said fan being supplied by an electrical connection, and

-un système d'échange de chaleur tel que décrit précédemment.-a heat exchange system as described above.

Selon une caractéristique générale, le premier circuit du système d'échange de chaleur étant branché en amont du gicleur, la pompe est branchée sur la connexion électrique du ventilateur de sorte que la pompe fonctionne de manière synchronisée avec les cycles de la chaudière.According to a general characteristic, the first circuit of the heat exchange system being connected upstream of the nozzle, the pump is connected to the electrical connection of the fan so that the pump operates in synchronization with the cycles of the boiler.

Ainsi, la pompe fonctionne uniquement pendant le temps de fonctionnement du brûleur, soit environ 3 minutes, réduisant au maximum la dépense énergétique de la pompe.Thus, the pump operates only during the burner operating time, which is approximately 3 minutes, reducing the energy expenditure of the pump as much as possible.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de mise en œuvre et de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description of modes of implementation and embodiments, in no way limiting, and the appended drawings in which:

-la figure 1 représente selon un mode de réalisation, un schéma de principe de l'invention.FIG. 1 represents, according to one embodiment, a block diagram of the invention.

-la figure 2 représente un mode de réalisation de l'échangeur selon l'invention.FIG. 2 represents an embodiment of the exchanger according to the invention.

-la figure 3 représente de manière schématique une chaudière selon l'invention.FIG. 3 schematically represents a boiler according to the invention.

DESCRIPTION D’EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF EXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION

Sur la figure 1, on peut voir un système d'échange de chaleur 100 comprenant:In FIG. 1, we can see a heat exchange system 100 comprising:

- un premier circuit 15 dans lequel circule un combustible 14 selon un sens de circulation 16a first circuit 15 in which a fuel 14 flows in a direction of circulation 16

- un deuxième circuit 10 dans lequel circule un fluide caloporteur 5 selon un sens de circulation 11a second circuit 10 in which a heat transfer fluid 5 circulates in a direction of circulation 11

-un bac par exemple en inox 1, pour le fluide caloporteur- a tank, for example made of stainless steel 1, for the heat transfer fluid

-une résistance chauffante 2 disposée dans le bac, pour y chauffer le fluide caloporteura heating resistor 2 arranged in the tank, to heat the heat transfer fluid there

-un thermostat 3-a thermostat 3

-un bouchon de remplissage du fluide caloporteur 4a filling cap for the heat transfer fluid 4

-une soupape de sécurité 6 pour le deuxième circuit 10-a safety valve 6 for the second circuit 10

-un échangeur thermique 8 comprenant une succession de plaques 18a heat exchanger 8 comprising a succession of plates 18

-une entrée 12 du combustible 14 dans l'échangeur thermique 8, dite première entréean inlet 12 for the fuel 14 in the heat exchanger 8, called the first inlet

-une sortie 13 du combustible 14 dans l'échangeur thermique 8, dite première sortiean outlet 13 for the fuel 14 in the heat exchanger 8, called the first outlet

-une entrée 21 du fluide caloporteur 5 dans l'échangeur thermique 8, dite deuxième entréean inlet 21 for the heat transfer fluid 5 into the heat exchanger 8, called the second inlet

-une sortie 22 du fluide caloporteur 5 dans l'échangeur thermique 8, dite deuxième sortiean outlet 22 of the heat transfer fluid 5 in the heat exchanger 8, called the second outlet

-un canal 28 entre deux plaques 18 dans lequel circule le fluide caloporteur 5a channel 28 between two plates 18 in which the heat transfer fluid 5 circulates

-un canal 29 entre deux plaques 18 dans lequel circule le combustible 14a channel 29 between two plates 18 in which the fuel 14 circulates

-une entrée 27 du premier circuit 15 par laquelle entre le combustible 14an inlet 27 of the first circuit 15 through which enters the fuel 14

-une sortie 17 du premier circuit 15 par laquelle sort le combustible 14 chauffé vers des gicleurs d'une chaudière (non visible sur la figure 1, visible sur la figure 3)an outlet 17 of the first circuit 15 through which the heated fuel 14 leaves towards the nozzles of a boiler (not visible in FIG. 1, visible in FIG. 3)

-une laine de roche disposée notamment dans le boîtier autour de l'échangeur thermique 8 et du bac 1-a rock wool disposed in particular in the housing around the heat exchanger 8 and the tank 1

-un boîtier 20 pouvant comprendre un couvercle serti par des rivetsa housing 20 which may include a cover crimped by rivets

-une poignée de transport 22-a carrying handle 22

-une prise électrique pour la résistance 23-an electrical outlet for resistance 23

-une connexion électrique 24, cette connexion électrique 24 étant utilisée pour l'alimentation d'un ventilateur d'un brûleur d'une chaudière (non visible sur la figure 1, visible sur la figure 3) ayant un gicleur duquel le premier circuit 15 est placé en amont par l'intermédiaire de la sortie 17an electrical connection 24, this electrical connection 24 being used for supplying a fan of a burner of a boiler (not visible in FIG. 1, visible in FIG. 3) having a nozzle of which the first circuit 15 is placed upstream via exit 17

-une presse étoupe 25 de la connexion électrique 24-a cable gland 25 of the electrical connection 24

-quatre pieds du boîtier 26-four feet of the housing 26

Le fluide caloporteur peut par exemple être de l'eau déminéralisée additionnée d'alcool 5.The heat transfer fluid may for example be demineralized water added with alcohol 5.

L'échangeur thermique 8 est composé d'une succession de plaques 18 qui forment nombre X de canaux du deuxième circuit 28 et un nombre Y de canaux du premier circuit 29, X étant sensiblement égal à Y. Comme cela sera explicité dans la figure 2, il est par exemple prévu que dans l'échangeur thermique 8, les canaux du deuxième circuit 10 contenant le fluide caloporteur 5 ont une contenance double de celle des canaux du premier circuit 15 contenant le combustible 14, assurant ainsi un meilleur chauffage du combustible 14.The heat exchanger 8 is composed of a succession of plates 18 which form number X of channels of the second circuit 28 and a number Y of channels of the first circuit 29, X being substantially equal to Y. As will be explained in FIG. 2 , it is for example provided that in the heat exchanger 8, the channels of the second circuit 10 containing the heat transfer fluid 5 have a capacity double that of the channels of the first circuit 15 containing the fuel 14, thus ensuring better heating of the fuel 14 .

De plus, les canaux du premier circuit 29 et du deuxième circuit 28 sont alternés lorsque l'on suit la succession de plaques, de sorte que chaque plaque disposée entre deux canaux forme une interface d'échange et que les canaux 28 et 29 de l'échangeur thermique 8 se croisent en permanence. Toutefois, les deux liquides, le fluide caloporteur chauffant et le combustible chauffé, ne peuvent se mélanger, chacun des deux circuits étant parfaitement isolé l'un de l'autre par les plaques 18 étanches.In addition, the channels of the first circuit 29 and the second circuit 28 are alternated when following the succession of plates, so that each plate disposed between two channels forms an exchange interface and that the channels 28 and 29 of the heat exchanger 8 are constantly crossing. However, the two liquids, the heating heat transfer fluid and the heated fuel, cannot mix, each of the two circuits being perfectly isolated from one another by the sealed plates 18.

Le deuxième circuit 10 comprend par exemple au moins un tuyau. Il s'agit notamment du tuyau de retour du fluide caloporteur 5 vers le bac 1.The second circuit 10 comprises for example at least one pipe. These include the return pipe of the heat transfer fluid 5 to the tank 1.

Dans ce cas, on peut prévoir de la laine de roche autour du tuyau de retour et également une gaine isolante thermique 19 disposée sur le tuyau de retour. Ce tuyau est par exemple un tube inox.In this case, rock wool can be provided around the return pipe and also a thermal insulating sheath 19 disposed on the return pipe. This pipe is for example a stainless steel tube.

Le deuxième circuit peut comprendre une pompe 7 permettant d'amener le fluide caloporteur du bac 1 vers l'échangeur thermique 8 pour l'y faire circuler. Avantageusement cette pompe est branchée sur la connexion électrique 24 du ventilateur du brûleur de sorte que la pompe 7 fonctionne de manière synchronisée avec les cycles de la chaudière 300 comme cela est explicité plus en détail ci-après.The second circuit can include a pump 7 allowing the heat transfer fluid from the tank 1 to the heat exchanger 8 to circulate there. Advantageously, this pump is connected to the electrical connection 24 of the burner fan so that the pump 7 operates in synchronization with the cycles of the boiler 300 as is explained in more detail below.

Dans le deuxième circuit 10, le fluide caloporteur 5 suit un cycle, bac, pompe, échangeur thermique, tuyau de retour, bac. Il s'agit d'un circuit fermé de chauffage, autonome, totalement indépendant de tout apport extérieur.In the second circuit 10, the heat transfer fluid 5 follows a cycle, tank, pump, heat exchanger, return pipe, tank. It is a closed, autonomous heating circuit, completely independent of any external input.

Par exemple, le thermostat 3 fait partie intégrante de la résistance chauffante 2. On peut par exemple régler le thermostat de sorte que la température basse du fluide caloporteur est calibrée à 85°C tandis que la température haute est calibrée à 90°C.For example, the thermostat 3 is an integral part of the heating resistor 2. One can for example adjust the thermostat so that the low temperature of the heat transfer fluid is calibrated at 85 ° C while the high temperature is calibrated at 90 ° C.

L'ensemble des deux circuits et l'échangeur thermique est enfermé dans le boîtier 20, lui même supporté par les quatre pieds 26, assurant une très bonne stabilité. Une poignée 22 permet un transport facile, le système étant d'un poids très léger, par exemple ne dépassant pas 6 Kg.The assembly of the two circuits and the heat exchanger is enclosed in the housing 20, itself supported by the four feet 26, ensuring very good stability. A handle 22 allows easy transport, the system being of a very light weight, for example not exceeding 6 kg.

Le bac 1 et l'ensemble des éléments contenu dans le boîtier 20 en dehors de la pompe, sont isolés par de la laine de roche, assurant une parfaite isolation. De ce fait, la mise en route de la résistance chauffante devient rare, car, la température ne descend vers les 85°C qu'après près de 200 cycles de brûlage, la chaudière fonctionnant par cycles comme cela est explicité ci après.The tank 1 and all of the elements contained in the housing 20 outside the pump are isolated by rock wool, ensuring perfect insulation. As a result, the start-up of the heating resistance becomes rare, because the temperature does not drop to 85 ° C until after nearly 200 burn cycles, the boiler operating in cycles as explained below.

En d'autres termes, il est décrit suivant le mode de réalisation de la figure 1, un système d'échange de chaleur 100 comprenant:In other words, it is described according to the embodiment of FIG. 1, a heat exchange system 100 comprising:

-un premier circuit 15 pour la circulation d'un combustible 14;a first circuit 15 for the circulation of a fuel 14;

-un deuxième circuit 10 pour la circulation d'un fluide caloporteur 5;a second circuit 10 for the circulation of a heat transfer fluid 5;

-un échangeur thermique 8 permettant l'échange thermique entre le combustible 14 et le fluide caloporteur 5.a heat exchanger 8 allowing the heat exchange between the fuel 14 and the heat transfer fluid 5.

L'échangeur thermique 8 comprend une succession de plaques 18 délimitant deux à deux des canaux 28, 29, une première entrée 12 et une première sortie 13 pour le premier circuit 15 de sorte qu'une partie 29 desdits canaux 28, 29 forme une partie du premier circuit 15. Il comprend également une deuxième entrée 21 et une deuxième sortie 22 pour le deuxième circuit 10 de sorte que la partie 28 restante desdits canaux 28, 29 forme une partie du deuxième circuit 10.The heat exchanger 8 comprises a succession of plates 18 delimiting two by two of the channels 28, 29, a first inlet 12 and a first outlet 13 for the first circuit 15 so that a part 29 of said channels 28, 29 forms a part of the first circuit 15. It also includes a second input 21 and a second output 22 for the second circuit 10 so that the remaining part 28 of said channels 28, 29 forms part of the second circuit 10.

Le premier circuit et le deuxième circuit utilisant en commun l'échangeur thermique sont toutefois parfaitement étanches l'un par rapport à l'autre.The first circuit and the second circuit jointly using the heat exchanger are however perfectly sealed with respect to each other.

De plus, les canaux du premier circuit 29 et du deuxième circuit 28 sont alternés lorsque l'on suit la succession de plaques.In addition, the channels of the first circuit 29 and the second circuit 28 are alternated when following the succession of plates.

Par exemple, l'échangeur thermique 8 est de forme sensiblement parallélépipédique et comprend un premier côté 30 muni de la première sortie 13 et de la deuxième entrée 21 et un deuxième côté 31 muni de la première entrée 12 et de la deuxième sortie 22 de sorte que dans l'échangeur thermique, les sens de circulation du premier circuit 15 et du deuxième circuit 10 soient opposés.For example, the heat exchanger 8 is of substantially parallelepiped shape and comprises a first side 30 provided with the first outlet 13 and the second inlet 21 and a second side 31 provided with the first inlet 12 and the second outlet 22 so that in the heat exchanger, the directions of circulation of the first circuit 15 and of the second circuit 10 are opposite.

On peut prévoir que la pompe 7 permettant d'amener le fluide caloporteur du bac pour le faire circuler dans l'échangeur thermique est configurée pour que dans l'échangeur thermique 8, le débit du fluide caloporteur 5 soit au moins 100 fois supérieur à celui du combustible 14.It can be provided that the pump 7 making it possible to bring the heat transfer fluid from the tank to make it circulate in the heat exchanger is configured so that in the heat exchanger 8, the flow rate of the heat transfer fluid 5 is at least 100 times greater than that fuel 14.

Par ailleurs, il est prévu de brancher le premier circuit 15 du système d'échange de chaleur en amont d'un gicleur (non visible sur la figure 1, visible sur la figure 3).Furthermore, provision is made to connect the first circuit 15 of the heat exchange system upstream of a nozzle (not visible in FIG. 1, visible in FIG. 3).

La figure 2 représente un mode de réalisation de l'échangeur selon l'invention. Sur cette figure 2, on peut voir un des canaux 29 du premier circuit 15 et un des canaux 28 du deuxième circuit 10.FIG. 2 represents an embodiment of the exchanger according to the invention. In this FIG. 2, one can see one of the channels 29 of the first circuit 15 and one of the channels 28 of the second circuit 10.

Comme on peut le voir le canal 28 présente une hauteur hg tandis que le canal 29 présente une hauteur hc. Plus précisément, hc est la hauteur entre deux plaques des canaux du premier circuit 15 et hg est la hauteur entre deux plaques des canaux du deuxième circuit 10. Les plaques sont écartées de telle sorte que hg = t x hc, formule dans laquelle t est compris entre 1,8 et 2,5.As can be seen, channel 28 has a height hg while channel 29 has a height hc. More precisely, hc is the height between two plates of the channels of the first circuit 15 and hg is the height between two plates of the channels of the second circuit 10. The plates are spaced so that hg = tx hc, formula in which t is included between 1.8 and 2.5.

Par exemple, dans le cas où il y 10 interfaces d'échange, Y = 6 et X= 5 et la hauteur minimale de l'échangeur thermique est:For example, in the case where there are 10 exchange interfaces, Y = 6 and X = 5 and the minimum height of the heat exchanger is:

H=6xhc + 5xtxhc+12xc = dans laquelle c est l'épaisseur d'une plaque et hc est la hauteur du canal 29,H = 6xhc + 5xtxhc + 12xc = in which c is the thickness of a plate and hc is the height of channel 29,

C'est à dire dans le cas t = 2 et hc= 1,5 mm: H= 42 mm.That is to say in the case t = 2 and hc = 1.5 mm: H = 42 mm.

La figure 3 illustre une chaudière 300 comprenant:FIG. 3 illustrates a boiler 300 comprising:

-une chambre de combustion 204-a combustion chamber 204

-un gicleur 201- a nozzle 201

-un bruleur 202 muni d'un ventilateur 203, le ventilateur étant alimenté par une connexion électrique 24 eta burner 202 fitted with a fan 203, the fan being supplied by an electrical connection 24 and

-une pompe à combustible 205 de 12 à 14 bars par exemple.-a fuel pump 205 from 12 to 14 bars for example.

-un système d'échange de chaleur 100 tel que décrit précédemment, ledit système d'échange de chaleur étant disposé préférentiellement sur une ligne de gicleur 206 de la chaudière, entre le bruleur 202 et le gicleur 201.a heat exchange system 100 as described above, said heat exchange system being preferably arranged on a nozzle line 206 of the boiler, between the burner 202 and the nozzle 201.

Il est prévu que le premier circuit 15 du système d'échange de chaleur étant branché en amont du gicleur 201, la pompe 7 est branchée sur la connexion électrique 24 du ventilateur 203 de sorte que la pompe 7 fonctionne de manière synchronisée avec les cycles de la chaudière 200.It is expected that the first circuit 15 of the heat exchange system being connected upstream of the nozzle 201, the pump 7 is connected to the electrical connection 24 of the fan 203 so that the pump 7 operates in synchronization with the cycles of the boiler 200.

Par exemple, la pompe 7 présente une puissance électrique faible par exemple de l'ordre de 60 watts.For example, the pump 7 has a low electrical power, for example of the order of 60 watts.

Dans la chaudière 300, le gicleur 201 permet l'introduction du combustible 14 dans la chambre de combustion 204 pour sa combustion.In the boiler 300, the nozzle 201 allows the introduction of the fuel 14 into the combustion chamber 204 for its combustion.

La chaudière fonctionne par cycle, c'est à dire que son fonctionnement comprend plusieurs cycles de brûlage par exemple de 3 minutes. Pendant un cycle de brûlage, le combustible est amené par le gicleur 17 dans la chambre de combustion 204 et le ventilateur 203 fonctionne. Entre deux cycles de brûlage, il peut être prévu un cycle de repos pendant lequel le combustible n'est pas amené par le gicleur 17 dans la chambre de combustion 204.The boiler operates by cycle, that is to say that its operation includes several burning cycles, for example of 3 minutes. During a burn cycle, the fuel is brought by the nozzle 17 into the combustion chamber 204 and the fan 203 operates. Between two burn cycles, a rest cycle can be provided during which the fuel is not brought by the nozzle 17 into the combustion chamber 204.

Lors d'un cycle de brûlage, le ventilateur est alimenté par la connexion électrique 24 qui est activée et le gicleur 17 amène du combustible 14. Etant donné que l'on branche la pompe 7 sur la connexion électrique 24 cette pompe 7 pompe le fluide caloporteur 5 pendant le cycle de brûlage. Il s'agit du moment pendant lequel le combustible 14 est amené au gicleur 17 et donc pendant lequel le chauffage du combustible 14 par le système d'échange de chaleur est très pertinent. Pendant les cycles de repos, la connexion électrique 24 n'est pas activée, elle est par exemple au potentiel électrique zéro ce qui fait que le ventilateur 203 mais aussi la pompe 7 ne fonctionnent pas.During a burn cycle, the fan is supplied by the electrical connection 24 which is activated and the nozzle 17 supplies fuel 14. Since the pump 7 is connected to the electrical connection 24 this pump 7 pumps the fluid coolant 5 during the burn cycle. This is the time during which the fuel 14 is supplied to the nozzle 17 and therefore during which the heating of the fuel 14 by the heat exchange system is very relevant. During the rest cycles, the electrical connection 24 is not activated, it is for example at zero electrical potential, which means that the fan 203 but also the pump 7 do not operate.

Ainsi, la pompe 7 fonctionne uniquement pendant un cycle de brûlage correspondant au temps de fonctionnement du brûleur, soit environ 3 minutes, réduisant au maximum la dépense énergétique de la pompe.Thus, the pump 7 operates only during a burn cycle corresponding to the operating time of the burner, that is to say approximately 3 minutes, reducing to the maximum the energy expenditure of the pump.

En d'autres termes, notre concept tel que décrit dans les figures 1, 2 et 3 comprend les éléments suivants :In other words, our concept as described in Figures 1, 2 and 3 includes the following:

1°) Un bac 1 de préférence en inox destiné à recevoir le fluide caloporteur par exemple de l'eau déminéralisée additionnée de 5% d'alcool, d'une résistance chauffante 2 de 400 watts seulement à montée lente (en 4 heures) afin de ne pas dénaturer l'eau déminéralisée le cas échéant. La résistance chauffante 2 est munie d'un thermostat 3 incorporé au corps même de la résistance chauffante 2, pour capter en temps réel les variations de température.1 °) A tank 1 preferably made of stainless steel intended to receive the heat transfer fluid for example demineralized water added with 5% alcohol, with a heating resistance 2 of 400 watts only with slow rise (in 4 hours) so not to denature demineralized water if necessary. The heating resistor 2 is provided with a thermostat 3 incorporated in the body of the heating resistor 2, to capture temperature variations in real time.

Par exemple, la température haute du fluide caloporteur 5 est limitée à 90°C, sans que celle ci ne puisse être dépassée.For example, the high temperature of the heat transfer fluid 5 is limited to 90 ° C., without this being able to be exceeded.

Par exemple, la température basse du fluide caloporteur 5 est limitée à 85°C, sans que celle ci ne puisse descendre plus bas.For example, the low temperature of the heat transfer fluid 5 is limited to 85 ° C., without this being able to drop lower.

2°) Une pompe 7 pour la vidange du bac d'une capacité d'évacuation de 3000 litres à l'heure, d'une puissance de 60 watts. La pompe 7 est avantageusement branchée la connexion électrique du ventilateur du brûleur, afin de fonctionner uniquement pendant le temps de fonctionnement du brûleur, soit environ 3 minutes, réduisant au maximum la dépense énergétique de la pompe.2 °) A pump 7 for emptying the tank with an evacuation capacity of 3000 liters per hour, with a power of 60 watts. The pump 7 is advantageously connected to the electrical connection of the burner fan, in order to operate only during the burner operating time, ie approximately 3 minutes, reducing as much as possible the energy expenditure of the pump.

La pompe 7 est munie d'une entrée haute recevant le fluide caloporteur 5 du bac, d'une sortie basse pour évacuer ce fluide dans l'échangeur thermique 8.The pump 7 is provided with a high inlet receiving the heat transfer fluid 5 from the tank, with a low outlet for discharging this fluid in the heat exchanger 8.

3°) L'échangeur thermique reçoit le fluide caloporteur 5 chauffé par la résistance chauffant et se compose de plaques formant des canaux 28 et 29. Certains de ces canaux référencés 28 recevant le fluide caloporteur 5 tandis que les autres canaux référencés 29 reçoivent le combustible qui prend instantanément la température du fluide caloporteur 5.3 °) The heat exchanger receives the heat transfer fluid 5 heated by the heating resistor and consists of plates forming channels 28 and 29. Some of these channels referenced 28 receiving the heat transfer fluid 5 while the other channels referenced 29 receive the fuel which instantly takes the temperature of the heat transfer fluid 5.

Cet échangeur thermique, que nous avons fait fabriquer pour nos besoins, comporte une particularité : les canaux 28 recevant le fluide caloporteur 5, ont par exemple, une contenance qui est la double de celle des canaux 29 recevant le combustible. De ce fait, la pompe envoie la même quantité de liquide chaud, mais ce liquide chaud stagne plus de temps que si les plaques eau/combustible avaient les mêmes contenances. De ce fait, le fluide caloporteur 5 chauffe de manière plus intense le combustible, alors que celui-ci ne peut en aucun cas refroidir le fluide caloporteur 5.This heat exchanger, which we had manufactured for our needs, has a special feature: the channels 28 receiving the heat transfer fluid 5, for example, have a capacity which is twice that of the channels 29 receiving the fuel. As a result, the pump sends the same quantity of hot liquid, but this hot liquid stagnates longer than if the water / fuel plates had the same capacities. As a result, the heat transfer fluid 5 heats the fuel more intensely, while the latter cannot in any case cool the heat transfer fluid 5.

4°) Le deuxième circuit comprend un tuyau de retour par exemple un tube inox placé à la sortie 22 de l'échangeur thermique pour pénétrer dans le bac afin de ramener le fluide caloporteur dans le bac.4 °) The second circuit includes a return pipe for example a stainless steel tube placed at the outlet 22 of the heat exchanger to enter the tank in order to bring the heat transfer fluid back into the tank.

Plusieurs essais ont été réalisés comme explicités ci après.Several tests have been carried out as explained below.

Un brûleur de 100 kW utilise un premier gicleur pour chasser l'air, de 6 galons, et un deuxième gicleur de 7 galons pour la consommation du combustible. Sachant qu'un galon est égal à 3,7 litres, la consommation de ce brûleur est de : 3,7 X 7 = 25,9 litres. Disons 26 litres par heure.A 100 kW burner uses a first nozzle to expel air, of 6 gallons, and a second nozzle of 7 gallons for fuel consumption. Knowing that a gallon is equal to 3.7 liters, the consumption of this burner is: 3.7 X 7 = 25.9 liters. Let's say 26 liters per hour.

Notre pompe débite 3000 litres/heure pour un débit de consommation de combustible de 26 litres/heure. L'énorme disproportion est alors 100 fois supérieure du liquide chauffant par rapport au liquide à chauffer.Our pump delivers 3000 liters / hour for a fuel consumption rate of 26 liters / hour. The enormous disproportion is then 100 times greater of the heating liquid compared to the liquid to be heated.

Dans le cas d'un brûleur de 50 kW, la consommation la différence serait alors de 200 fois.In the case of a 50 kW burner, the consumption the difference would then be 200 times.

Dans le bac 1 que nous remplissons du fluide caloporteur 5, nous installons une résistance 2 d'une puissance de 400 watts à montée lente en température, pour que le fluide caloporteur 5 atteigne 90°C.In tank 1 which we fill with heat transfer fluid 5, we install a resistor 2 with a power of 400 watts with a slow rise in temperature, so that the heat transfer fluid 5 reaches 90 ° C.

Sous le bac 1, nous plaçons une pompe de vidange 7 d'une capacité d'évacuation de 3000 litres heure et de 60 watts seulement. La pompe 7 le fluide caloporteur 5 du bac 1 pour la renvoyer vers la deuxième entrée 21 de l'échangeur thermique 8.Under the tank 1, we place a drain pump 7 with an evacuation capacity of 3000 liters an hour and only 60 watts. The pump 7 the heat transfer fluid 5 from the tank 1 to return it to the second inlet 21 of the heat exchanger 8.

Durant tous nos essais en laboratoire, la température du fluide caloporteur 5, n'est redescendue à 85°C qu'après 200 cycles, cela étant dû à ce que le circuit du fluide caloporteur 5, se retrouve en un circuit fermé, et que tous les éléments métalliques inox à savoir le bac, l'échangeur thermique et le tuyau de retour le cas échéant sont enfermés dans de la laine de roche.During all of our laboratory tests, the temperature of the heat transfer fluid 5 did not drop to 85 ° C until after 200 cycles, this being due to the fact that the heat transfer fluid circuit 5 ended up in a closed circuit, and that all the stainless steel metallic elements, namely the tank, the heat exchanger and the return pipe if necessary, are enclosed in rock wool.

De plus, durant ces essais, il est apparu que la quantité du fluide caloporteur 5 du bac 1 est fonction du débit de la pompe 7 alors que le débit du combustible 14 est fonction de la consommation du brûleur. Pour des brûleurs d'une capacité de plus de 100 kW, l'augmentation de notre appareil ne sera que de 10 à 15% de plus.In addition, during these tests, it appeared that the amount of heat transfer fluid 5 of tank 1 is a function of the flow rate of the pump 7 while the fuel flow rate 14 is a function of the consumption of the burner. For burners with a capacity of more than 100 kW, the increase in our appliance will only be 10 to 15% more.

Sur la base de ces essais, nous pouvons affirmer que les gaz polluants dégagés lors de différents essais, ont d'ores et déjà diminués d'un minimum de 30%, ces 30% n'ayant pas été consommés, par conséquent, aucune pollution rejetée. Quant aux 70% consommés avec un combustible chaud, et qui a mieux brûlé qu'un combustible froid, la dépollution engendrée s'ajoute aux 30%.On the basis of these tests, we can affirm that the polluting gases released during different tests, have already reduced by a minimum of 30%, these 30% not having been consumed, therefore, no pollution rejected. As for the 70% consumed with a hot fuel, and which burned better than a cold fuel, the pollution generated is added to the 30%.

De ce fait, nous sommes assurés que le fluide caloporteur 5 par exemple dans les tests de l'eau déminéralisée étant à 90°C, circulant dans des canaux dont la contenance est double que celles du combustible, ce dernier, à la sortie de l'échangeur thermique, est bien de 90°C.Therefore, we are assured that the heat transfer fluid 5 for example in the tests of demineralized water being at 90 ° C, flowing in channels whose capacity is double that of the fuel, the latter, at the outlet of the heat exchanger is 90 ° C.

Tel que nous avons construit notre prototype, de très petite taille, et d'un poids ne dépassant pas les 6 kg, cet appareil, est capable de chauffer le fioul d'un brûleur atteignant les 100 kW.As we have built our prototype, very small, and weighing no more than 6 kg, this device is capable of heating the fuel oil of a burner reaching 100 kW.

Nous avons ainsi réalisé un dispositif alliant un volume peu encombrant, d'un poids très léger, pouvant être manipulé aisément par l'homme de l'art. Il présente l'avantage supplémentaire d'être facile à fabriquer ce qui permet un prix très bas et rend notre système facilement commercialisable et d'un rapport coût/économie défiant toute concurrence.We have thus produced a device combining a space-saving volume, of a very light weight, which can be easily handled by a person skilled in the art. It has the additional advantage of being easy to manufacture which allows a very low price and makes our system easily marketable and cost-saving unbeatable.

Il est à noter que les éléments électriques permettent une dépense énergétique très basse, si l'on tient compte d'une résistance 2 ne se remettant en service que rarement, et d'une pompe 7 de 60 Watts/heure, ne fonctionnant qu'avec le temps de fonctionnement du brûleur, soit 3 minutes environ.It should be noted that the electrical elements allow a very low energy expenditure, if one takes into account a resistor 2 which rarely comes back into service, and a pump 7 of 60 Watts / hour, operating only with the burner operating time, approximately 3 minutes.

Notre système est non seulement un économiseur de combustible, mais surtout un appareil dépollueur de premier plan, capable de rendre de très grands services à la planète entière.Our system is not only a fuel saver, but above all a leading pollution control device, capable of rendering very great services to the entire planet.

Du fait que la consommation est très nettement réduite, l'impact sur l'environnement devient très significatif.Because consumption is very significantly reduced, the impact on the environment becomes very significant.

Claims (11)

1. Système d'échange de chaleur (100) comprenant:1. Heat exchange system (100) comprising: -un premier circuit (15) pour la circulation d'un combustible (14);a first circuit (15) for the circulation of a fuel (14); -un deuxième circuit (10) pour la circulation d'un fluide caloporteur (5);a second circuit (10) for the circulation of a heat transfer fluid (5); -un échangeur thermique (8) permettant l'échange thermique entre le combustible (14) et le fluide caloporteur (5);a heat exchanger (8) allowing the heat exchange between the fuel (14) and the heat transfer fluid (5); caractérisé en ce que l'échangeur thermique (8) comprend une succession de plaques (18) délimitant deux à deux des canaux (28, 29), en ce que l'échangeur thermique (8) comprend une première entrée (12) et une première sortie (13) pour le premier circuit (15) de sorte qu'une partie (29) desdits canaux (28, 29) forme une partie du premier circuit (15), en ce que l'échangeur thermique comprend une deuxième entrée (21) et une deuxième sortie (22) pour le deuxième circuit (10) de sorte que la partie (28) restante desdits canaux (28, 29) forme une partie du deuxième circuit (10) et en ce que les canaux du premier circuit (29) et du deuxième circuit (28) sont alternés lorsque l'on suit la succession de plaques.characterized in that the heat exchanger (8) comprises a succession of plates (18) delimiting two by two of the channels (28, 29), in that the heat exchanger (8) comprises a first inlet (12) and a first outlet (13) for the first circuit (15) so that a part (29) of said channels (28, 29) forms a part of the first circuit (15), in that the heat exchanger comprises a second inlet ( 21) and a second outlet (22) for the second circuit (10) so that the remaining part (28) of said channels (28, 29) forms part of the second circuit (10) and in that the channels of the first circuit (29) and the second circuit (28) are alternated when following the succession of plates. 2. Système d'échange de chaleur (100) selon la revendication précédente caractérisé en ce que les plaques (18) sont disposées de sorte que hg = t x hc, où:2. heat exchange system (100) according to the preceding claim characterized in that the plates (18) are arranged so that hg = t x hc, where: - hc est une hauteur des canaux du premier circuit (15);- hc is a height of the channels of the first circuit (15); - hg est une hauteur des canaux du deuxième circuit (10);- hg is a height of the channels of the second circuit (10); -1 est compris entre 1,8 et 2,5.-1 is between 1.8 and 2.5. 3. Système d'échange de chaleur (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'échangeur thermique (8) de forme sensiblement parallélépipédique comprend un premier côté (30) muni de la première sortie (13) et de la deuxième entrée (21) et un deuxième côté (31) muni de la première entrée (12) et de la deuxième sortie (22) de sorte que dans l'échangeur thermique, les sens de circulation du premier circuit (15) et du deuxième circuit (10) soient opposés.3. Heat exchange system (100) according to claim 1 or 2, characterized in that the heat exchanger (8) of substantially parallelepiped shape comprises a first side (30) provided with the first outlet (13) and the second inlet (21) and a second side (31) provided with the first inlet (12) and the second outlet (22) so that in the heat exchanger, the directions of circulation of the first circuit (15) and of the second circuit (10) are opposite. 4. Système d'échange de chaleur (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide caloporteur (5) comprend de l'éthylène glycol ou de l'eau déminéralisée avec de l'alcool.4. Heat exchange system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer fluid (5) comprises ethylene glycol or demineralized water with alcohol. 5. Système d'échange de chaleur (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le combustible (14) est choisi parmi l'un des liquides suivants: mazout, fuel, fioul, diesel ou gasoil.5. Heat exchange system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel (14) is chosen from one of the following liquids: oil, fuel, fuel oil, diesel or diesel. 6. Système d'échange de chaleur (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième circuit (10) comprend un bac de stockage (1) avec du fluide caloporteur (5) et une pompe (7) disposée entre le bac de stockage (1) et l'échangeur thermique (8) pour y faire circuler le fluide caloporteur (5).6. heat exchange system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second circuit (10) comprises a storage tank (1) with heat transfer fluid (5) and a pump (7) disposed between the storage tank (1) and the heat exchanger (8) to circulate the heat transfer fluid (5) there. 7. Système d'échange de chaleur (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une résistance chauffante (2) disposée dans le bac de stockage (1) pour chauffer le fluide caloporteur (5).7. Heat exchange system (100) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a heating resistor (2) disposed in the storage tank (1) for heating the heat transfer fluid (5). 8. Système d'échange de chaleur (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la résistance chauffante (2) et la pompe (7) sont configurées pour que la température du combustible (14) au niveau de la première sortie (13) soit comprise entre 85°C et 90°C.8. Heat exchange system (100) according to the preceding claim, characterized in that the heating resistor (2) and the pump (7) are configured so that the temperature of the fuel (14) at the level of the first outlet ( 13) is between 85 ° C and 90 ° C. 9. Système d'échange de chaleur (100) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la pompe (7) est configurée pour que dans l'échangeur thermique (8), le débit du fluide caloporteur (5) soit au moins 100 fois supérieur à celui du combustible (14).9. heat exchange system (100) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the pump (7) is configured so that in the heat exchanger (8), the flow of the heat transfer fluid (5 ) or at least 100 times that of the fuel (14). 10. Système d'échange de chaleur (100) selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (20) contenant l'échangeur thermique (8) et les deux circuits (15, 10) et en ce qu'il comprend de la laine de roche disposée dans le boîtier (20) autour de l'échangeur thermique (8) et du bac de stockage (1).10. Heat exchange system (100) according to one of claims 6 to 9, characterized in that it comprises a housing (20) containing the heat exchanger (8) and the two circuits (15, 10) and in that it comprises rock wool disposed in the housing (20) around the heat exchanger (8) and the storage tank (1). 11. Chaudière (300) comprenant:11. Boiler (300) comprising: -une chambre de combustion (204),a combustion chamber (204), 5 -un gicleur (201) pour amener un combustible (14) dans la chambre de combustion (204),5 - a nozzle (201) for bringing a fuel (14) into the combustion chamber (204), -un brûleur (202) branché en amont du gicleur (201), le bruleur étant muni d'un ventilateur (203), ledit ventilateur (203) étant alimenté par une connexion électrique (24) eta burner (202) connected upstream of the nozzle (201), the burner being provided with a fan (203), said fan (203) being supplied by an electrical connection (24) and 10 -un système d'échange de chaleur (100) selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que le premier circuit (15) du système d'échange de chaleur étant branché en amont du gicleur (201), la pompe (7) est branchée sur la connexion électrique (24) du ventilateur (203) de sorte que la pompe 15 (7) fonctionne de manière synchronisée avec les cycles de la chaudière (200).10 -a heat exchange system (100) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the first circuit (15) of the heat exchange system being connected upstream of the nozzle (201), the pump (7) is connected to the electrical connection (24) of the fan (203) so that pump 15 (7) operates in synchronization with the cycles of the boiler (200).
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