WO2002037031A2 - Systeme de chauffage mixte avec pompe a chaleur - Google Patents

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    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
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    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Definitions

  • the present invention is part of this general trend. It differs from it essentially by the elimination of fossil fuels as a back-up thanks to a balanced combination between the control of thermal needs on the one hand and,. on the other hand, the possibilities of heat storage, at low temperature, in the soil located under the building in question, both managed by a heat pump.
  • the device of the present invention ensures, according to the principle of a "COMBI-SYSTEM", the production of domestic hot water and heating of the building.
  • a central tank 1 provided with two 2/3 heat exchangers, connected directly to - a low temperature soil radiation heating network 4.
  • a heat recovery unit 7 installed in the exhaust air duct extracted from the building.
  • a recycling circuit 10 intended to transfer, to the central tank 1, the solar heat captured in the absence of drawing domestic hot water.
  • a direct connection of the underground network 8 with the floor network 4 makes it possible to cool the latter during the summer period.
  • the tank / heat pump constitute only a single prefabricated unit designated by "thermodynamic assembly" in diagram 2. This original form combines the advantages of the combi-system described above with the requirements of easy installation in the building.

Abstract

L'invention concerne le chauffage des habitations et la production d'eau chaude sanitaire grâce à la combinaison de l'énergie solaire (5) de l'énergie géothermique (8) et de l'énergie perdue par la ventilation du bâtiment. La gestion de ces énergies est assurée de façon monovalente par une pompe à chaleur air-eau/eau (9). Le parti maximum de l'invention est obtenu par un stockage géothermique situé sous un bâtiment bien isolé équilibrant ses besoins thermiques et par constitution d'une unité préfabriquée prête à installer 'ensemble thermodynamique'.

Description

COMBT-SNSTRMR POMPE A CHALEUR RCOΝO
Au cours des 20 à 30 dernières années, de nombreux efforts ont été consentis pour utiliser, de façon économique, l'énergie solaire disponible. De multiples applications ont été essayées avec plus ou moins de bonheur. Dans le secteur du bâtiment et en ce qui concerne particulièrement l'énergie thermique, une tendance qui se dégage de ces multiples essais consiste à regrouper en un « combi- système » le captage de l'énergie solaire thermique avec le chauffage du bâtiment et la production d'eau chaude sanitaire. Diverses énergies d'appoint sont combinées à cet ensemble solaire pour pallier la variabilité de la source renouvelable sans devoir augmenter les superficies de captage de façon exagérée.
La présente invention s'inscrit dans cette tendance générale. Elle s'en différencie essentiellement par la suppression des énergies fossiles comme appoint grâce à une combinaison équilibrée entre la maîtrise des besoins thermiques d'une part et, . d' autre part, les possibilités de stockage de la chaleur, à basse température, dans le sol situé sous le bâtiment considéré, l'un et l'autre gérés par un pompe à chaleur.
Pour autant que les besoins thermiques du bâtiment aient été équilibrés avec la capacité de stockage « géothermique », le dispositif de la présente invention assure, suivant le principe d'un « COMBI-SYSTÈME », la production d'eau chaude sanitaire et le chauffage du bâtiment.
La description suivante et le schéma 1 annexé présentent, à titre d'exemples, une forme d'exécution selon l'invention dans le cas d'une habitation uni familiale : un réservoir central 1 , muni de deux échangeurs de chaleur 2/3, connecté directement à - un réseau de chauffage par rayonnement de sol à basse température 4.
- un ensemble de capteurs solaires plans 5 installé en toiture, alimenté en eau de ville sous pression, connecté à un des échangeurs de chaleur ci-dessus 3, réchauffant, au passage, le contenu du réservoir central 1 et alimentant ensuite la distribution d'eau chaude sanitaire du bâtiment 6.
- un récupérateur de chaleur 7 installé dans le conduit d'évacuation de l' air extrait du bâtiment. - un réseau de captage/stockage de chaleur géothermique 8
- une pompe à chaleur 9 réunissant les éléments ci-dessus et assurant les fonctions suivantes :
- chauffage du contenu du réservoir central 1 par la chaleur récupérée sur la ventilation 7. - chauffage du contenu du réservoir central 1 par la chaleur géothermique stockée sous le bâtiment 8.
- un ensemble de circulateurs et de vannes permettant, grâce à une régulation automatique, -
- d'actionner le chauffage du réseau sol 4. - de transférer l' excès de chaleur disponible dans le réservoir central 1 vers le réseau de stockage géothermique 8.
- un circuit de recyclage 10 destiné à transférer, vers le réservoir central 1 , la chaleur solaire captée en cas d' absence de puisage d' eau chaude sanitaire.
Selon une variante possible de l'invention, non figurée au schéma I, une connexion directe du réseau souterrain 8 avec le réseau plancher 4 permet de rafraîchir ce dernier en période estivale Selon une forme particulièrement avantageuse de l'invention, l'ensemble réservoir/pompe à chaleur ne constituent qu'une s eule unité préfabriquée dési gnée p ar « ensemble th ermodynamique » au schéma 2. Cette forme originale conjugue les avantages du combi-système décrit plus haut avec les exigences d'une mise en place aisée dans le bâtiment.

Claims

REVENDICATIONS
1 Dispositif combinant le chauffage d'un bâtiment avec la production d' eau chaude sanitaire au départ d'un réservoir central (1).
2. Installation similaire dans laquelle la source de chaleur est fournie par l'énergie solaire (5).
3. Installation similaire dans laquelle la source précédente est combinée à une récupération sur air extrait (7).
4. Installation similaire dans laquelle les sources précédentes sont combinées à un stockage « géothermique » situé sous le bâtiment(8) .
5. Installation similaire dans laquelle le transfert des chaleurs captées et stockées est assuré par une pompe à chaleur (9).
6. Installation similaire dans laquelle le récupérateur sur air extrait , le réservoir central , la pompe à chaleur, les circulateurs et les vannes constituent un ensemble thermodynamique préfabriqué prêt à être raccordé, à l'installation, aux éléments extérieurs, réseaux de captage, de chauffage et de stockage.
7. Installation similaire dans laquelle une connexion directe entre réseau géothermique et réseau plancher permet d'obtenir un rafraîchissement de ce dernier en période estivale.
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