WO2011000960A1 - Installation de chauffage équipée d'un dispositif de sécurité, et procédé de sécurisation d'une installation de chauffage - Google Patents

Installation de chauffage équipée d'un dispositif de sécurité, et procédé de sécurisation d'une installation de chauffage Download PDF

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WO2011000960A1
WO2011000960A1 PCT/EP2010/059510 EP2010059510W WO2011000960A1 WO 2011000960 A1 WO2011000960 A1 WO 2011000960A1 EP 2010059510 W EP2010059510 W EP 2010059510W WO 2011000960 A1 WO2011000960 A1 WO 2011000960A1
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WO
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fluid
safety valve
valve
primary
circuit
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/059510
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English (en)
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Steven Greenland
Colin Maggs
Maldwyn James Scanlon
Antoine David Chauvin
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Sauermann Industrie
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    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters

Definitions

  • Heating installation equipped with a safety device, and method of securing a heating installation
  • the invention relates to securing heating installations, in particular installations comprising boilers.
  • the invention also relates to such installations and safety devices for such heating installations.
  • the invention also relates to methods for securing heating installations.
  • heating installation refers to a set of devices set up, arranged and associated with each other, and for heating a home.
  • dwelling means any building, whether for private or public use, intended to house persons, animals, machinery or objects.
  • a heating installation for a dwelling comprises, in a known manner:
  • primary fluid a primary circuit for heat exchange by heat transfer fluid, called primary fluid, arranged between the boiler and at least one heating device of the dwelling such as a radiator,
  • a calibrated safety valve arranged on the primary circuit and adapted to evacuate overpressures of primary fluid from the primary circuit by an evacuation channel
  • a filling loop connecting the primary circuit to an inlet of a so-called secondary fluid and comprising a valve for allowing or not the passage of fluid from the secondary fluid inlet to the primary circuit.
  • the filling loop has the function of allowing the filling of the primary heating circuit or readjusting the quantity of primary fluid in this circuit, in case of leakage of the primary circuit.
  • the primary circuit and the filling loop may accidentally communicate with each other.
  • the filling loop leaks into the primary circuit since the pressure of the secondary fluid inlet is generally greater than the pressure of the primary circuit.
  • the primary circuit then sees arrive a large amount of cold water it heats through the boiler, which causes increased operation of the boiler, thus leading in particular to excessive consumption of energy.
  • Another technical problem that may arise concerns the safety valve calibrated at a predetermined pressure whose function is to evacuate the primary fluid in the event of a rise in pressure of the primary circuit.
  • This rise in pressure may for example occur during a failure to close the filling valve.
  • Such a rise in pressure leads to the deformation of the compressible parts of the primary circuit (expansion vessel, air pockets) and to the inlet of an additional volume of fluid in the primary circuit.
  • the pressure reaches the predetermined value of the safety valve, the additional volume of fluid is discharged through the evacuation channel of the safety valve to the waste water pipes. This can lead to more or less water flow without anyone realizing it and thus wasting sanitary water.
  • the phenomenon previously described in case of leakage of the filling valve also occurs, that is to say that the boiler will operate unnecessarily to heat the cold water arriving from the secondary circuit.
  • Some heating installations also comprise a secondary heating circuit of sanitary water and a heat exchanger arranged jointly on the primary circuit and the secondary circuit and adapted to ensure heat exchange between the primary fluid of the primary circuit and the sanitary water of the secondary circuit.
  • These facilities are commonly referred to heating by the term "mixed heating installation”.
  • the filling loop most often includes part of the secondary circuit on which the filling valve is grafted.
  • Such a mixed heating system allows on the one hand to ensure the heating of the house through the primary heating circuit, and on the other hand to ensure the heating of the sanitary water through the secondary circuit.
  • the boiler heats the primary fluid that is conveyed by the primary circuit to the heating devices of the house.
  • the heat exchanger makes it possible to ensure heat exchange between the primary fluid heated by the boiler circulating in the primary circuit and the sanitary water of the secondary circuit.
  • the devices for dispensing heated sanitary water, such as showers, are arranged downstream of the heat exchanger.
  • the invention aims in particular to provide an installation overcoming the disadvantages of the prior art.
  • the invention aims to propose an installation, which in at least one embodiment limits water losses in the event of a technical problem occurring on the installation such as a failure to close a filling loop valve, safety valve leak or heat exchanger failure if applicable, or equivalent failure.
  • the invention also aims at proposing an installation, which in at least one embodiment limits the energy expenditure in the event of a technical problem occurring on the installation such as a failure to close a valve of a filling loop, leakage from a safety valve or rupture of a heat exchanger if applicable, or equivalent failure.
  • the invention also aims to propose an installation, which in at least one embodiment, allows the continued operation of the primary heating circuit, including in the event of a major malfunction of the installation.
  • the invention also aims at providing a method for securing heating installations so that they overcome the disadvantages of heating installations of the prior art.
  • the invention also aims at providing a safety device for a heating installation.
  • Another object of the invention is to provide such a safety device, which is simple and inexpensive to manufacture and implement, compared to known techniques.
  • the invention relates to a safety device for a heating installation comprising:
  • a primary circuit for heat exchange by heat transfer fluid said primary fluid, arranged between the boiler and at least one heating device,
  • a calibrated safety valve arranged on the primary circuit and adapted to discharge the primary system overpressures of the primary circuit via an evacuation channel
  • a filling loop connecting the primary circuit to an inlet of a so-called secondary fluid and comprising a valve, called the filling valve, to allow or not the passage of fluid from the secondary fluid inlet to said primary circuit.
  • a safety device is characterized in that it comprises a device for controlling a safety valve arranged between the secondary fluid inlet and the filling valve and can be placed at least in a first position, said open position, wherein said secondary fluid can flow freely in the filling loop and a second position, said closed position, wherein said filling loop downstream of the safety valve is no longer supplied with secondary fluid.
  • the safety device according to the invention is also characterized in that the control device of the safety valve is adapted to be connected to fluid passage detection means in the discharge channel and to control the closure of said safety valve when the flow rate of fluid in the discharge channel exceeds a reference flow rate.
  • a safety device thus makes it possible, once set up on a heating installation, to deactivate the filling loop - which advantageously consists of a part of a secondary circuit formed by a heating circuit of the heating circuit.
  • sanitary water - as soon as the detection means signal a flow of fluid in the discharge channel having a flow rate such that it can only be abnormal and symptomatic of a malfunction.
  • the detection means include a sensor for detecting a predetermined level of fluid, said security level, in a fluid receiving tray fed by said evacuation channel and for controlling the closing of said safety valve as soon as said sensor detects that said security level is reached.
  • the achievement of the security level means that the tank has filled up quickly enough to take up means of emptying said tank, which is equivalent to saying that the flow of fluid arrival in the tank has exceeded a reference flow rate, in this case that of the emptying means.
  • the emptying means include an evacuation pump, the reference flow will be equal to the flow rate of this evacuation pump, which may be fixed or variable.
  • a safety device therefore makes it possible, once set up on a heating installation, to deactivate the filling loop - which advantageously consists of a part of a secondary circuit formed by a circuit for heating the sanitary water - as soon as the safety sensor detects that the fluid level in a receiving tank connected to the evacuation channel of the safety valve has been reached.
  • any significant leakage of the safety valve is detected by the sensor mounted on a receiving tank fed by the evacuation channel of the safety valve.
  • the control device connected to this sensor, can then control the closing of the safety valve, which allows to cut off the power of the secondary circuit, and thus to limit water wastage.
  • the overpressure of the primary circuit resulting from the influx of fluid from the secondary circuit is evacuated by the safety valve, which causes an increase in the fluid level. in the receiving tank fed by the evacuation channel of this safety valve. As soon as the safety level is reached, the control device closes the safety valve, which avoids any risk of further waste while waiting for the maintenance of the installation.
  • a safety device comprises means for holding said safety valve in said closed position, adapted to maintain said safety valve in said closed position as soon as said safety valve occupies said closed position.
  • the means for holding the safety valve in the closed position are an assurance that the safety valve remains in the closed position as soon as the sensor detects that the safety level has been reached.
  • a safety device comprises means for opening said safety valve adapted to cancel the effect of said holding means of said safety valve and to manually move said safety valve from said closed position to said open position.
  • a safety device allows reopening of the safety valve only by means of manual means that constrain the means for holding the valve in the closed position.
  • a manual action of an operator on the safety valve makes it possible to return it to the open position.
  • the holding means comprise a bistable microswitch (better known by its name in English bistable microswitch) and the opening means of the safety valve comprise a button connected to the bistable microswitch so that pressing the button toggles the microswitch from one steady state to another.
  • a bistable microswitch has two possible stable states and can change state under the action of an input power variable, in this case the detection of the security level, and maintain this state even when the action of the supply quantity is stopped. Only another appropriate action can change the state.
  • the initiating action of the first change of state is the detection of the security level and the second change of state action is the manual pressure on a button connected to the microswitch.
  • the button cancels the effect of the holding means of said safety valve and allows manual movement of the safety valve from the closed position to the open position by an operator.
  • the holding means comprise a bistable electrical relay associated with a junction box and the opening means comprise a button for switching the relay from one state to another.
  • a safety valve controlled by a control device of a safety device according to the invention can be of any type.
  • the safety valve may be a valve controlled by pneumatic means or by hydraulic means or by electrical means or by a combination of these means.
  • said safety valve is an electro valve.
  • the safety valve is a monostable solenoid valve controlled by a bi-stable electrical relay.
  • the safety valve is a bistable solenoid valve.
  • the holding means of the safety valve in the closed position and the manual opening means of the safety valve are directly integrated in the valve.
  • the opening means comprise, for example, a mechanical cam which makes it possible to manually switch the safety valve from one position to another.
  • a safety device may also be advantageously mounted on a mixed heating installation comprising a heat exchanger arranged jointly on said primary circuit and said secondary circuit and adapted to ensure heat exchange between the primary fluid of the primary circuit and the sanitary water of the secondary circuit.
  • a safety device makes it possible, once set up on such a mixed heating installation, to cut off the secondary heating circuit of the secondary fluid, which is advantageously the circuit for heating the domestic water. as soon as the safety sensor detects that the fluid level in the receiving tray reaches the safety level.
  • the secondary circuit is cut (following the detection of the safety level) so that the heat exchanger is no longer supplied with domestic water.
  • the safety sensor detects that the safety level is reached, the cold sanitary water is no longer discharged into the primary circuit, eliminating the need for maintain increased boiler operation to heat this water.
  • Normal operation of the primary circuit means that the boiler from time to time enroute to warm the primary fluid of the heating circuit when it has a temperature below a predetermined temperature.
  • a safety device therefore allows continuity of operation of the heating circuit of the dwelling despite the occurrence of a failure of a device of the installation.
  • This failure may be a rupture of the heat exchanger. This failure can also be a leak on a safety valve present on the primary circuit. This failure can also result from a leak on a filling valve present on a filling loop connecting the primary circuit and the secondary circuit. This failure may also be due to a forgetfulness of closure of the filling valve by a user, or improper handling of this filling valve.
  • a safety device according to the invention can also be advantageously mounted on a heating installation comprising a condensing boiler and a condensate lifting device.
  • a condensing boiler is used to heat the primary fluid circulating in the boiler by the water vapor present in the combustion gases. This water vapor condenses on cooling and forms droplets of water designated throughout the text by condensates. To evacuate these condensates to sewage pipes, it is known either to use the gravity flow or to equip the boiler with a condensate lift device.
  • This condensate draining device includes a condensate pump and a condensate tray. It is common to equip the condensate collection tray with a sensor for detecting predetermined levels of condensate in the receiving pan, including a minimum level and a maximum level, to control the lifting pump.
  • An additional level referred to as security level, and greater than the maximum level, is generally intended to detect an anomaly, such as a pump failure, and generate an alarm.
  • a safety device can thus, when it is mounted on a heating installation equipped with a condensing boiler equipped with a condensate removal device, use the condensate receiving tray as the receiving tray of the fluid from the evacuation pipe and use one of the sensors of this condensate lifting device as a detection sensor of the security level.
  • Such a mode of implementation is clever in that it allows to use for leak detection a pre-existing element by giving it an additional technical functionality.
  • a safety device according to the invention is therefore particularly suitable for heating installations comprising condensing boilers.
  • the invention also relates to a heating installation equipped with a safety device according to the invention.
  • the invention relates to a heating installation comprising:
  • primary fluid a primary circuit for thermal exchange by heat transfer fluid, called primary fluid, arranged between the boiler and at least one heating device,
  • a filling loop connecting the primary circuit to an inlet of a so-called secondary fluid and comprising a valve, called a filling valve, permitting or not allowing the passage of fluid from the arrival of secondary fluid to the primary circuit,
  • a calibrated safety valve arranged on the primary circuit and adapted to evacuate overpressures of primary fluid from the primary circuit through an evacuation channel.
  • An installation according to the invention is characterized in that it comprises a safety device according to the invention.
  • this security device may comprise:
  • a safety valve arranged between the secondary fluid inlet and the filling valve and which can be placed in at least one first position called open position, in which the secondary fluid can flow freely in the filling loop and a second position, said closed position, in which the filling loop downstream of the safety valve is no longer supplied with fluid secondary,
  • control device of the safety valve being adapted to be connected to fluid passage detection means in the evacuation channel and to control the closing of the safety valve as soon as the flow of fluid in the evacuation channel exceeds a reference flow.
  • a heating installation according to the invention makes it possible to solve the technical problems related to water leaks by the arrangement of a valve for deactivating the filling loop.
  • the detection means include a sensor for detecting a predetermined level of fluid, called a safety level, in a fluid receiving tank fed by said evacuation channel and are able to control the closure. of said safety valve as soon as said sensor detects that said security level is reached.
  • an installation according to the invention is characterized in that the safety device comprises means for holding the safety valve in the closed position, adapted to maintain the safety valve in the closed position as soon as the safety valve occupies said closed position.
  • an installation according to the invention is characterized in that the safety device comprises means for opening the safety valve adapted to cancel the effect of the holding means of the safety valve and allow manual movement of the valve from the closed position to the open position.
  • a lifting pump for discharging the condensates present in the tank
  • At least one sensor of at least three levels of the condensates in the tank :
  • a high level controlling the start of said pump; - A level of security, higher than the high level, controlling on the one hand the generation of an alarm, and on the other hand the closure of the safety valve.
  • the safety valve may advantageously be kept closed even if the condensate level returns to the low level, so as to keep the primary circuit in operation in the event of failure of the filling loop.
  • a heating installation uses the pre-existing sensors of a condensate lift device to control via a control unit the safety valve arranged on the filling loop.
  • the filling loop includes part of a secondary circuit formed by a domestic hot water circuit.
  • a heat exchanger arranged jointly on the primary circuit and the secondary circuit and adapted to ensure heat exchange between the primary fluid of the primary circuit and the secondary fluid of the secondary circuit.
  • the security sensor can be of all types.
  • it may comprise a dry contact sensor, a capacitive sensor, a hall effect sensor, etc.
  • the safety sensor is a dry contact sensor.
  • Such a sensor can be mounted without difficulty on the receiving tray of condensate, does not present any particular danger, especially in the vicinity of a condensing boiler and can provide a robust control signal to the safety valve.
  • the primary and secondary fluids can be of all types. That being so, the invention is particularly intended for the joint heating of a dwelling and sanitary water.
  • the primary fluid and the secondary fluid are water.
  • the invention also relates to a device for controlling a water level in a receiving tank intended to receive condensates produced by a means for heating a fluid flowing in a primary circuit connected to a filling loop by a filling valve, characterized in that said receiving pan is provided with connection means intended to connect said receiving pan to a discharge outlet of a safety valve arranged on said primary circuit, and in that it is able to generate at least one control signal of a safety valve arranged upstream of the filling loop when the fluid level included in the receiving tray reaches a predetermined level.
  • a device as described above includes at least one sensor of at least three fluid levels in said receiving tray:
  • a security level above said high level, controlling a closure of said safety valve.
  • the safety valve is able to be kept closed even if the fluid level returns to said low level.
  • connection means include pressure diffusion means for slowing down the velocity of a fluid from the evacuation outlet of the safety valve, in order to avoid that the arrival of this fluid in the bottom generates splashing that may interfere with the operation of the level sensor (s).
  • the invention also relates to a method of securing a heating installation comprising:
  • primary fluid a primary heat exchange circuit by heat transfer fluid, called primary fluid, arranged between the boiler and at least one heating device,
  • a calibrated safety valve arranged on the primary circuit and adapted to evacuate overpressures of primary fluid from the primary circuit through an evacuation channel
  • a filling loop connecting the primary circuit to an inlet of a so-called secondary fluid and comprising a valve allowing to allow or not the passage of secondary fluid from the secondary circuit to the primary circuit
  • a method of securing a heating installation allows an upgrade of an existing installation to give it the functionality of a heating installation according to the invention.
  • Such a security method consists in equipping an existing heating installation with a safety device according to the invention.
  • a method according to the invention thus makes it possible to improve the existing heating installations by providing them with functionalities making it possible, in the event of damage, to maintain the operation of the primary heating circuit, and by limiting the energy losses, the losses of water and mounting difficulties.
  • Such a method of securing can be implemented for any type of boiler.
  • a securing method further comprises the step of equipping the boiler with a condensate lift pump comprising a condensate receiving pan provided with a sensor for detecting a predetermined level of condensates. in said receiving tray, this sensor being connected to said control unit.
  • the invention also relates to a safety device for a heating installation of a dwelling, an installation equipped with a safety device according to the invention, and a method of securing a heating installation characterized in combination by all or part of the characteristics mentioned above or below.
  • FIG. 1 is a partial schematic view of a heating installation according to one embodiment of the invention equipped with a safety device according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a partial schematic view. of a heating installation according to an embodiment of the invention equipped with a safety device according to one embodiment of the invention
  • - Figure 3 is a schematic view of a heating system according to an embodiment equipped with a safety device according to an embodiment of the invention and mounted in a dwelling.
  • FIG. 1 A partial view of a heating installation according to one embodiment of the invention is shown in FIG. 1.
  • This installation comprises a primary circuit 1 for heat exchange by heat transfer fluid, called primary fluid, arranged between a boiler 3 to condensation and at least one heating device (not shown in Figure 1 for the sake of clarity).
  • primary fluid heat transfer fluid
  • the installation also comprises a secondary circuit 2 for heating a secondary fluid comprising a secondary fluid inlet F2.
  • the installation comprises a filling loop connecting the primary circuit 1 to the secondary fluid inlet F2 and comprising a filling valve 20 to allow or not the passage of fluid from the secondary fluid inlet to the primary circuit.
  • the installation also comprises a heat exchanger 4 arranged jointly on the primary circuit 1 and the secondary circuit 2 so as to ensure heat exchange between the heated primary fluid of the primary circuit 1 and the secondary fluid of the secondary circuit 2.
  • the primary fluid and the secondary fluid are running water.
  • the condensing boiler 3 of the primary circuit comprises a device for controlling a water level in a receiving tank 5 intended to receive condensates produced by a means for heating the fluid circulating in the circuit
  • control device includes at least one sensor 6 of at least one predetermined level of condensates, said level of security.
  • a safety valve 7 is mounted on the secondary circuit 2 between a secondary fluid inlet F2 and the filling valve 20, while the control device is provided with means connection 25 for connecting said receiving pan 5 to a discharge outlet 23 of a safety valve 18 arranged on said primary circuit 1.
  • inventions may include means for detecting fluid passage in the evacuation channel 23, comprising for example a flow meter, able to control the closing of the safety valve 7 when the fluid flow rate in the evacuation channel 23 exceeds a reference flow.
  • the safety valve 7 will be constituted by a pre-existing safety valve on the secondary circuit 2.
  • the safety valve 7 is for example a solenoid valve. This safety valve 7 is adapted to be placed at least in a first position, called the open position, in which the sanitary water of the secondary circuit 2 can flow freely in the secondary circuit 2 and a second position, called the closed position, in which the secondary circuit 2 downstream of the safety valve 7 is no longer supplied with sanitary water.
  • the arrows on the secondary circuit 2 of FIG. 1 represent the direction of normal water circulation in the circuit, the sanitary water source being upstream of the circuit and the hot water distribution devices, such as showers, being downstream of the heat exchanger 4.
  • the control device also comprises a device 8 for controlling the safety valve 7 connected to the sensor 6 of the security level.
  • This control device is adapted to control the closing of the safety valve 7 as soon as the sensor 6 detects that the security level is reached. It then generates a closing command signal of the safety valve 7, which signal is intended to be conveyed by a control line arranged between the control device 8 and the safety valve 7 and schematically represented by the reference 10.
  • a transmission line between the sensor 6 and the control device 8 is schematically represented by the reference 11.
  • These control and transmission lines 10 and 11 may according to one embodiment of the invention be wire lines. According to another embodiment, these links may be wireless radio links of the Bluetooth, Wii or equivalent type.
  • the 8 control device is for example an electronic box adapted to receive a signal from the sensor 6 and relay a closing command of the safety valve 7. According to a variant of the invention, the control device 8 and the sensor 6 are integrated in the same housing.
  • the safety valve 7 is a bistable solenoid valve adapted to remain in the closed state upon receipt of the command from the control device 8.
  • This safety valve 7 then comprises a mechanical cam mounted on the safety valve 7 and adapted to be manipulated by an operator to allow manual release of the safety valve, and thus switch the valve from the closed position to the open position .
  • the safety device comprises means for holding the safety valve 7 in the closed position, adapted to maintain the valve in the closed position as soon as the valve occupies said closed position.
  • Such means are, for example, bistable electrical relays or bistable microswitches.
  • the device then preferably comprises means for opening the safety valve adapted to cancel the effect of the holding means of the safety valve and to manually move the safety valve 7 from the closed position to the open position.
  • FIG 3 an installation according to one embodiment of the invention is shown arranged in a dwelling.
  • This installation comprises a primary circuit 1 comprising a boiler 3 and radiators 12, 13 distributed in the dwelling 14.
  • the boiler 3 and the radiators are connected to each other via conduits for the circulation of water.
  • the installation comprises a secondary circuit 2 arranged between a source 15 of domestic water and heated water distribution devices such as showers 16, 17 distributed in the dwelling 14.
  • the source 15 of water and showers 16, 17 are connected to each other through pipes for the circulation of water.
  • the secondary circuit 2 communicates with the circuit 1 via a valve of filling 20 materialized here by two valves arranged in series.
  • An installation according to the invention also comprises a heat exchanger 4 arranged on both the primary circuit 1 and the secondary circuit 2.
  • This heat exchanger 4 is for example a plate heat exchanger.
  • Such a plate heat exchanger may consist of superimposed plates of aluminum, stainless steel or composite materials so as to constitute two fluid zones separating the hot flow from the water of the primary circuit and the cold flow of the water of the secondary circuit.
  • FIG. 2 shows in more detail the heating system of Figure 3, and shows that the primary circuit comprises according to the embodiment of the figures a safety valve 18.
  • This safety valve is a calibrated valve adapted to evacuate the water overpressure of the primary circuit 1 in case of pressure increase of the primary circuit 1.
  • the safety valve 18 is calibrated between 3 and 6 bars and the primary circuit 1 has in normal operation a pressure of between 1.5 bars and 2.5 bars.
  • the secondary circuit 2 has a pressure of between 3 bars and 12 bars.
  • the exhaust outlet of the safety valve 18 is connected to a tank 5 via connecting means 25 which include pressure diffusing means (26, 27 and 28) for slowing down the pressure. velocity of a fluid from the exhaust outlet of the safety valve 18, to prevent the arrival of this fluid in the bottom does not generate splashing that may interfere with the operation of the level sensor (s).
  • these pressure diffusion means include a sleeve 26 having a diameter greater than that of the exhaust outlet pipe of the safety valve 18, and mounted at one end of said pipe. If the diameter of the outlet pipe is 15 millimeters (mm), it will be possible to choose a sleeve having a diameter of 30 mm, thus having a Four times the section of the outlet line, which will divide by four the speed of the output fluid.
  • This sleeve will advantageously be in abutment on the bottom of the tray and provided with one or more outlet orifices 27 arranged laterally, so that the fluid from the discharge outlet arrives in the tray from the bottom and not from above, which further limits the risk of splashing occurring.
  • the diffusion means represented here finally include a helical brush 27 intended to further slow down the fluid coming from the evacuation outlet of the safety valve 18.
  • An installation according to the embodiment of the figures also comprises a filling loop 19 connecting the primary circuit 1 and the secondary circuit 2 and comprising a controlled valve 20 to allow or not the passage of water from the secondary circuit 2 to the circuit 1 primary.
  • This filling loop 19 makes it possible to feed the primary circuit 1 with water when the pressure in the primary circuit 1 is too low for optimum operation of the primary heating circuit 1. This pressure drop may result for example from a leak of the radiators 12, 13. In this case, it is necessary to compensate for these leaks by refueling the primary heating circuit 1 from time to time.
  • a leakage of the filling valve 20 included in the filling loop 19, or a closing fault of this filling valve 20, causes the succession of the following phenomena: spontaneous supply of the primary circuit 1 in cold water from the secondary circuit 2; increased operation of the boiler 3 to heat this cold water; accumulation of condensates in the receiving tank 5; detection of the high security level by the sensor 6; control of the closing of the safety valve 7; closing the safety valve 7; maintaining the closure of the safety valve 7 until a manual resetting has been performed by an operator.
  • the primary heating circuit 1 can continue to operate despite the failure of the installation.
  • the sensor 6 for detecting the security level may be a sensor dedicated to the security device according to the invention and mounted on the receiving tray at this location. effect. That is to say, according to this embodiment, the sensor is specially mounted on the receiving tray to be able to detect the level of security and transmit this detection to the control device 8.
  • the senor 6 may be a pre-existing sensor integrated in a condensate lifting device.
  • most condensate lifting devices comprise three sensors: a sensor for detecting a minimum level of condensate in the receiving tray; a sensor for detecting a maximum allowed level of condensate in the receiving pan, this level being higher than the minimum level; and a sensor for detecting a security level.
  • a method of securing a heating installation according to an embodiment according to the invention may then comprise a step of connecting this pre-existing detection sensor of a safety level to a control unit of the safety valve 7. .
  • the security method comprises a prior step of mounting a dedicated sensor independent of the existing sensors on the condensate receiving tray of the condensate removal device.
  • the primary heating circuit 1 of the installation further comprises a circulating pump 21 ensuring the circulation of the primary fluid in the primary heating circuit 1.
  • the installation also comprises, according to this embodiment, a manometer 22 for measuring the pressure of the primary fluid in the primary circuit 1.
  • the condensate lift device comprises a condensate pump which can be a piston pump, a centrifugal pump, a peristaltic pump, a diaphragm pump, or any equivalent pump.
  • the pump is a single-block pump which directly carries the detection sensor of the security level.
  • the installation further comprises a pipe 23 connecting the safety valve 18 arranged on the primary circuit 1 to the receiving tank 5. Such a connection line is prohibited in
  • the safety device cuts the secondary circuit 2 as soon as the security level is reached and maintains this closing of the valve, which eliminates all flood risks in particular.
  • the primary and secondary circuits may comprise other devices without calling into question the safety principle introduced by a security device according to the invention.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de sécurité pour une installation de chauffage comprenant : une chaudière (3), un bac (5) de réception de condensats équipé d'un capteur (6) d'un niveau de sécurité; un circuit (1) primaire de chauffage de l'habitation; une boucle de remplissage reliant le circuit (1) primaire à une arrivée d'un fluide dit secondaire (F2), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (8) de commande d'une vanne de sûreté agencée en amont de la boucle de remplissage et adapté pour commander la fermeture de ladite vanne (7) de sûreté dès que ledit capteur (6) détecte que ledit niveau de sécurité est atteint dans ledit bac (5) de réception. L'invention concerne également une installation équipée d'un tel dispositif de sécurité et un procédé de sécurisation d'une installation de chauffage.

Description

Installation de chauffage équipée d'un dispositif de sécurité, et procédé de sécurisation d'une installation de chauffage
1. Domaine technique de l'invention
L'invention concerne la sécurisation des installations de chauffage, en particulier les installations comprenant des chaudières. L'invention concerne aussi de telles installations et les dispositifs de sécurité pour des telles installations de chauffage. L'invention concerne également les procédés de sécurisation des installations de chauffage.
2. Arrière-plan technologique
Dans tout le texte, les termes « installation de chauffage » désignent un ensemble de dispositifs mis en place, agencés et associés les uns par rapport aux autres, et permettant le chauffage d'une habitation. Le terme « habitation » désigne tout bâtiment, à usage privé ou public, destiné à abriter des personnes, des animaux, des machines ou des objets.
Une installation de chauffage pour habitation comprend de manière connue:
- une chaudière,
- un circuit primaire d'échanges thermiques par fluide caloporteur, dit fluide primaire, agencé entre la chaudière et au moins un dispositif de chauffage de l'habitation tel qu'un radiateur,
- une vanne de sécurité tarée agencée sur le circuit primaire et adaptée pour évacuer des surpressions de fluide primaire du circuit primaire par un canal d'évacuation,
- une boucle de remplissage reliant le circuit primaire à une arrivée d'un fluide dit secondaire et comprenant une vanne permettant d'autoriser ou non le passage de fluide depuis l'arrivée de fluide secondaire vers le circuit primaire.
La boucle de remplissage a pour fonction de permettre le remplissage du circuit primaire de chauffage ou de réajuster la quantité de fluide primaire dans ce circuit, en cas de fuite du circuit primaire. L'un des inconvénients d'une installation connue apparaît lors de la survenue d'un problème technique sur l'installation.
Par exemple, en cas de fuite de la vanne de remplissage, ou d'un défaut de fermeture de cette vanne de remplissage, voire de l'ouverture accidentelle de cette vanne de remplissage par un enfant, le circuit primaire et la boucle de remplissage peuvent intempe stivement communiquer l'un avec l'autre. En particulier, dans une telle situation, la boucle de remplissage fuit dans le circuit primaire étant donné que la pression de l'arrivée de fluide secondaire est généralement supérieure à la pression du circuit primaire. Le circuit primaire voit alors arriver une grande quantité d'eau froide qu'il réchauffe par l'intermédiaire de la chaudière, ce qui occasionne un fonctionnement accru de la chaudière, conduisant ainsi notamment à une consommation excessive d'énergie.
Un autre problème technique qui peut survenir concerne la vanne de sécurité tarée à une pression prédéterminée qui a pour fonction d'évacuer le fluide primaire en cas de montée en pression du circuit primaire. Cette montée en pression peut par exemple se produire lors d'un défaut de fermeture de la vanne de remplissage. Une telle montée en pression conduit à la déformation des parties compressibles du circuit primaire (vase d'expansion, poches d'air) et à l'entrée d'un volume supplémentaire de fluide dans le circuit primaire. Lorsque la pression atteint la valeur prédéterminée de la vanne de sécurité, le volume supplémentaire de fluide est évacué par le canal d'évacuation de la vanne de sécurité vers les canalisations d'eaux usées. Cela peut occasionner un écoulement plus ou moins important d'eau sans que personne ne s'en rende compte et donc un gaspillage de l'eau sanitaire. En outre, le phénomène précédemment décrit en cas de fuite de la vanne de remplissage se produit également, c'est-à-dire que la chaudière va fonctionner inutilement pour chauffer l'eau froide arrivant du circuit secondaire.
Certaines installations de chauffage comprennent en outre un circuit secondaire de chauffage d'eau sanitaire et un échangeur thermique agencé conjointement sur le circuit primaire et le circuit secondaire et adapté pour assurer des échanges thermiques entre le fluide primaire du circuit primaire et l'eau sanitaire du circuit secondaire. On désigne couramment ces installations de chauffage par les termes « installation de chauffage mixte».
Dans une telle installation, la boucle de remplissage inclut le plus souvent une partie du circuit secondaire sur lequel est alors greffée la vanne de remplissage.
Une telle installation de chauffage mixte permet d'une part d'assurer le chauffage de l'habitation par l'intermédiaire du circuit primaire de chauffage, et d'autre part d'assurer le chauffage de l'eau sanitaire par l'intermédiaire du circuit secondaire. En effet, la chaudière chauffe le fluide primaire qui est véhiculé par le circuit primaire vers les dispositifs de chauffage de l'habitation. En outre, l'échangeur thermique permet d'assurer des échanges thermiques entre le fluide primaire chauffé par la chaudière circulant dans le circuit primaire et l'eau sanitaire du circuit secondaire. Les dispositifs de distribution de l'eau sanitaire chauffée, tels que des douches, sont agencés en aval de l'échangeur thermique.
Une telle installation peut rencontrer un problème d'oxydation de l'échangeur thermique pouvant conduire à sa rupture. Une telle rupture conduit à la mise en communication fluidique des circuits primaire et secondaire. Le phénomène précédemment décrit se produit alors : le circuit secondaire d'eau sanitaire fuit dans le circuit primaire étant donné que la pression du circuit secondaire est supérieure à la pression du circuit primaire ; le circuit primaire voit alors arriver une grande quantité d'eau froide qu'il réchauffe par l'intermédiaire de la chaudière, ce qui occasionne un fonctionnement accru de la chaudière, conduisant ainsi notamment à une consommation excessive d'énergie.
Pour l'ensemble des problèmes décrits, la technique couramment utilisée aujourd'hui pour pallier ces défaillances consiste à arrêter complètement l'installation. Un opérateur doit alors se rendre sur place, changer ou réparer l'élément défectueux. Tant que cet opérateur ne s'est pas rendu sur place pour réparer l'installation, aucun des deux circuits ne peut fonctionner, c'est à dire que non seulement l'eau sanitaire n'est plus chauffée, mais également le circuit de chauffage est totalement arrêté, ce qui peut être problématique suivant les saisons, en particulier pour des populations sensibles au froid -personnes âgées, malades, fragiles, etc.-. 3. Objectifs de l'invention
L'invention vise notamment à proposer une installation palliant les inconvénients de l'art antérieur.
En particulier, l'invention vise à proposer une installation, qui dans au moins un mode de réalisation, limite les pertes d'eau en cas de survenue d'un problème technique sur l'installation tel qu'un défaut de fermeture d'une vanne d'une boucle de remplissage, une fuite d'une vanne de sécurité ou une rupture d'un échangeur thermique le cas échéant, ou une défaillance équivalente.
L'invention vise également à proposer une installation, qui dans au moins un mode de réalisation, limite les dépenses énergétiques en cas de survenue d'un problème technique sur l'installation tel qu'un défaut de fermeture d'une vanne d'une boucle de remplissage, une fuite d'une vanne de sécurité ou une rupture d'un échangeur thermique le cas échéant, ou une défaillance équivalente.
L'invention vise également à proposer une installation, qui dans au moins un mode de réalisation, autorise la poursuite du fonctionnement du circuit primaire de chauffage, y compris en cas d'un dysfonctionnement majeur de l'installation.
L'invention vise également à proposer un procédé de sécurisation des installations de chauffage de sorte qu'elles pallient les inconvénients des installations de chauffage de l'art antérieur.
L'invention vise également à proposer un dispositif de sécurité pour une installation de chauffage.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif de sécurité, qui soit simple et peu coûteux à fabriquer et à mettre en œuvre, par rapport aux techniques connues.
4. Exposé de l'invention
Pour ce faire, l'invention concerne un dispositif de sécurité pour une installation de chauffage comprenant :
- une chaudière,
- un circuit primaire d'échanges thermiques par fluide caloporteur, dit fluide primaire, agencé entre la chaudière et au moins un dispositif de chauffage,
- une vanne de sécurité tarée, agencée sur le circuit primaire et adaptée pour évacuer les surpressions de fluide primaire du circuit primaire par un canal d'évacuation,
- une boucle de remplissage reliant le circuit primaire à une arrivée d'un fluide dit secondaire et comprenant une vanne, dite vanne de remplissage, permettant d'autoriser ou non le passage de fluide depuis l'arrivée de fluide secondaire vers ledit circuit primaire. Un dispositif de sécurité selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commande d'une vanne de sûreté agencée entre l'arrivée de fluide secondaire et la vanne de remplissage et pouvant être placée au moins dans une première position, dite position ouverte, dans laquelle ledit fluide secondaire peut s'écouler librement dans la boucle de remplissage et une deuxième position, dite position fermée, dans laquelle ladite boucle de remplissage en aval de la vanne de sûreté n'est plus alimenté en fluide secondaire.
Le dispositif de sécurité selon l'invention est aussi caractérisé en ce que le dispositif de commande de la vanne de sûreté est adapté pour être relié à des moyens de détection de passage de fluide dans le canal d'évacuation et pour commander la fermeture de ladite vanne de sûreté lorsque le débit de fluide dans le canal d'évacuation dépasse un débit de référence.
Un dispositif de sécurité selon l'invention permet donc, une fois mis en place sur une installation de chauffage, de désactiver la boucle de remplissage - qui est avantageusement constituée par une partie d'un circuit secondaire formé par un circuit de chauffage de l'eau sanitaire- dès que les moyens de détection signalent un écoulement de fluide dans le canal d'évacuation ayant un débit tel qu'il ne peut qu'être anormal et symptomatique d'un dysfonctionnement.
Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de détection incluent un capteur de détection d'un niveau prédéterminé de fluide, dit niveau de sécurité, dans un bac de réception de fluide alimenté par ledit canal d'évacuation et pour commander la fermeture de ladite vanne de sûreté dès que ledit capteur détecte que ledit niveau de sécurité est atteint.
Dans un tel mode de réalisation, l'atteinte du niveau de sécurité signifie que le bac s'est rempli suffisamment rapidement pour prendre de vitesse des moyens de vidange dudit bac, ce qui équivaut à dire que le débit d'arrivée de fluide dans le bac a dépassé un débit de référence, en l'espèce celui des moyens de vidange. Si les moyens de vidange incluent une pompe d'évacuation, le débit de référence sera égal au débit de cette pompe d'évacuation, lequel pourra être fixe ou variable.
Un dispositif de sécurité selon ce mode de réalisation de l'invention permet donc, une fois mis en place sur une installation de chauffage, de désactiver la boucle de remplissage -qui est avantageusement constituée par une partie d'un circuit secondaire formé par un circuit de chauffage de l'eau sanitaire- dès que le capteur de sécurité détecte que le niveau de fluide dans un bac de réception relié au canal d'évacuation de la vanne de sécurité est atteint.
Dès lors, toute fuite importante de la vanne de sécurité est détectée par le capteur monté sur un bac de réception alimenté par le canal d'évacuation de la vanne de sécurité. Le dispositif de commande, relié à ce capteur, peut alors commander la fermeture de la vanne de sûreté, ce qui permet de couper l'alimentation du circuit secondaire, et donc de limiter les gaspillages d'eau.
De même, en cas de défaut de fermeture de la vanne de la boucle de remplissage, la surpression du circuit primaire résultant de l'afflux de fluide du circuit secondaire est évacuée par la vanne de sécurité, ce qui entraîne une augmentation du niveau de fluide dans le bac de réception alimenté par le canal d'évacuation de cette vanne de sécurité. Dès que le niveau de sécurité est atteint, le dispositif de commande ferme la vanne de sûreté, ce qui permet d'éviter tout risque de gaspillage supplémentaire en attendant la maintenance de l'installation.
Avantageusement, un dispositif de sécurité selon l'invention comprend des moyens de maintien de ladite vanne de sûreté dans ladite position fermée, adaptés pour maintenir ladite vanne de sûreté dans ladite position fermée dès que ladite vanne de sûreté occupe ladite position fermée.
Les moyens de maintien de la vanne de sûreté dans la position fermée sont une assurance que la vanne de sûreté reste dans la position fermée dès que le capteur détecte que le niveau de sécurité est atteint.
Avantageusement, un dispositif de sécurité selon l'invention comprend des moyens d'ouverture de ladite vanne de sûreté adaptés pour annuler l'effet desdits moyens de maintien de ladite vanne de sûreté et permettre de déplacer manuellement ladite vanne de sûreté de ladite position fermée à ladite position ouverte.
Un dispositif de sécurité selon cette variante de l'invention autorise une réouverture de la vanne de sûreté uniquement par l'intermédiaire de moyens manuels qui viennent contraindre les moyens de maintien de la vanne dans la position fermée. Ainsi, seule une action manuelle d'un opérateur sur la vanne de sûreté permet de la rebasculer dans la position ouverte.
Selon une variante de l'invention, les moyens de maintien comprennent un microcommutateur bistable (plus connu sous son appellation en langue anglaise bistable microswitch) et les moyens d' ouverture de la vanne de sûreté comprennent un bouton relié au microcommutateur bistable de sorte qu'une pression sur le bouton bascule le microcommutateur d'un état stable à l'autre.
Un microcommutateur bistable présente deux états stables possibles et peut changer d'état sous l'action d'une grandeur d'alimentation d'entrée, en l'occurrence la détection du niveau de sécurité, et maintenir cet état même lorsque l'action de la grandeur d'alimentation est arrêtée. Seule une autre action appropriée permet de le faire changer d'état. Selon cette variante de l'invention, l'action initiatrice du premier changement d'état est la détection du niveau de sécurité et l'action de deuxième changement d'état est la pression manuelle sur un bouton reliée au microcommutateur. Ainsi, le bouton permet d'annuler l'effet des moyens de maintien de ladite vanne de sûreté et autorise un déplacement manuel de la vanne de sûreté de la position fermée à la position ouverte par un opérateur.
Selon une autre variante de l'invention, les moyens de maintien comprennent un relais électrique bistable associé à une boîte de dérivation et les moyens d'ouverture comprennent un bouton permettant de basculer le relais d'un état à l'autre. Une vanne de sûreté commandée par un dispositif de commande d'un dispositif de sécurité selon l'invention peut être de tous types. En particulier, la vanne de sûreté peut être une vanne commandée par des moyens pneumatiques ou par des moyens hydrauliques ou par des moyens électriques ou par une combinaison de ces moyens.
Avantageusement et selon l'invention, ladite vanne de sûreté est une électro vanne.
Avantageusement et selon l'invention, la vanne de sûreté est une électrovanne monostable pilotée par un relais électrique bi-stable.
Selon une variante de l'invention, la vanne de sûreté est une électrovanne bistable.
Selon cette variante, les moyens de maintien de la vanne de sûreté dans la position fermée et les moyens d'ouverture manuelle de la vanne de sûreté sont directement intégrés dans la vanne. Les moyens d'ouverture comprennent par exemple une came mécanique qui permet de basculer manuellement la vanne de sûreté d'une position à une autre.
Un dispositif de sécurité selon l'invention peut également être avantageusement monté sur une installation de chauffage mixte comprenant un échangeur thermique agencé conjointement sur ledit circuit primaire et ledit circuit secondaire et adapté pour assurer des échanges thermiques entre le fluide primaire du circuit primaire et l'eau sanitaire du circuit secondaire.
Dès lors, un dispositif de sécurité selon l'invention permet, une fois mis en place sur une telle installation de chauffage mixte, de couper le circuit secondaire de chauffage du fluide secondaire -qui est avantageusement le circuit de chauffage de l'eau sanitaire- dès que le capteur de sécurité détecte que le niveau de fluide dans le bac de réception atteint le niveau de sécurité.
Dès lors, en cas de rupture de l'échangeur thermique de l'installation, le circuit secondaire est coupé (suite à la détection du niveau de sécurité) de sorte que l'échangeur thermique n'est plus alimenté en eau sanitaire. Ainsi, dès que le capteur de sécurité détecte que le niveau de sécurité est atteint, l'eau sanitaire froide n'est plus déversée dans le circuit primaire, ce qui élimine le besoin de maintenir un fonctionnement accru de la chaudière pour chauffer cette eau.
Il est donc possible de maintenir un fonctionnement normal du circuit primaire de chauffage de l'habitation. Un fonctionnement normal du circuit primaire signifie que la chaudière se met de temps en temps en route pour réchauffer le fluide primaire du circuit de chauffage lorsque celui-ci présente une température inférieure à une température prédéterminée.
Un dispositif de sécurité selon l'invention autorise donc une continuité du fonctionnement du circuit de chauffage de l'habitation en dépit de la survenue d'une défaillance d'un dispositif de l'installation.
Cette défaillance peut être une rupture de l'échangeur thermique. Cette défaillance peut également être une fuite sur une vanne de sécurité présente sur le circuit primaire. Cette défaillance peut aussi résulter d'une fuite sur une vanne de remplissage présente sur une boucle de remplissage reliant le circuit primaire et le circuit secondaire. Cette défaillance peut également être due à un oubli de fermeture de la vanne de remplissage par un utilisateur, ou à une mauvaise manipulation de cette vanne de remplissage.
Un dispositif de sécurité selon l'invention peut également être avantageusement monté sur une installation de chauffage comprenant une chaudière à condensation et un dispositif de relevage de condensats.
Une chaudière à condensation permet de chauffer le fluide primaire qui circule dans la chaudière par la vapeur d'eau présente dans les gaz de combustion. Cette vapeur d'eau se condense en refroidissant et forme des gouttelettes d'eau désignées dans tout le texte par condensats. Pour évacuer ces condensats vers des canalisations d'eaux usées, il est connu soit de recourir à l'écoulement gravitaire, soit d'équiper la chaudière d'un dispositif de relevage de condensats.
Ce dispositif de relevage de condensats comprend une pompe de relevage de condensats et un bac de réception de condensats. Il est courant d'équiper le bac de relevage de condensats d'un capteur de détection de niveaux prédéterminés de condensats dans le bac de réception, dont un niveau minimal et un niveau maximal, pour piloter la pompe de relevage. Un niveau supplémentaire, dit niveau de sécurité, et supérieur au niveau maximal, est généralement prévu pour détecter une anomalie, telle qu'une panne de la pompe, et générer une alarme.
Un dispositif de sécurité selon l'invention peut ainsi, lorsqu'il est monté sur une installation de chauffage équipé d'une chaudière à condensation équipé d'un dispositif de relevage de condensats, utiliser le bac de réception des condensats comme bac de réception du fluide issu de la conduite d'évacuation et utiliser l'un des capteurs de ce dispositif de relevage de condensats comme capteur de détection du niveau de sécurité. Un tel mode de mise en œuvre est astucieux en ce qu'il permet d'utiliser pour la détection de fuites un élément préexistant en lui conférant une fonctionnalité technique supplémentaire.
Un dispositif de sécurité selon l'invention est donc particulièrement adapté aux installations de chauffage comprenant des chaudières à condensation.
L'invention concerne également une installation de chauffage équipée d'un dispositif de sécurité selon l'invention.
Pour ce faire, l'invention concerne une installation de chauffage comprenant :
- une chaudière,
- un circuit primaire d'échanges thermiques par fluide caloporteur, dit fluide primaire, agencé entre la chaudière et au moins un dispositif de chauffage,
- une boucle de remplissage reliant le circuit primaire à une arrivée d'un fluide dit secondaire et comprenant une vanne, dite vanne de remplissage, permettant d'autoriser ou non le passage de fluide depuis l'arrivée de fluide secondaire vers le circuit primaire,
- une vanne de sécurité tarée, agencée sur le circuit primaire et adaptée pour évacuer des surpressions de fluide primaire du circuit primaire par un canal d'évacuation.
Une installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de sécurité selon l'invention.
Notamment, ce dispositif de sécurité peut comprendre :
- une vanne de sûreté agencée entre l'arrivée de fluide secondaire et la vanne de remplissage et pouvant être placée au moins dans une première position dite position ouverte, dans laquelle le fluide secondaire peut s'écouler librement dans la boucle de remplissage et une deuxième position, dite position fermée, dans laquelle la boucle de remplissage en aval de la vanne de sûreté n'est plus alimentée en fluide secondaire,
un dispositif de commande de la vanne de sûreté le dispositif de commande étant adapté pour être relié à des moyens de détection de passage de fluide dans le canal d'évacuation et pour commander la fermeture de la vanne de sûreté dès lorsque le débit de fluide dans le canal d'évacuation dépasse un débit de référence.
Une installation de chauffage selon l'invention permet de résoudre les problèmes techniques liés aux fuites d'eau par l'agencement d'une vanne de désactivation de la boucle de remplissage.
Dans un mode de réalisation particulier, les moyens de détection incluent un capteur de détection d'un niveau prédéterminé de fluide, dit niveau de sécurité, dans un bac de réception de fluide alimenté par ledit canal d'évacuation et sont aptes à commander la fermeture de ladite vanne de sûreté dès que ledit capteur détecte que ledit niveau de sécurité est atteint.
Avantageusement, une installation selon l'invention est caractérisée en ce que le dispositif de sécurité comprend des moyens de maintien de la vanne de sûreté dans la position fermée, adaptés pour maintenir la vanne de sûreté dans la position fermée dès que la vanne de sûreté occupe ladite position fermée.
Avantageusement, une installation selon l'invention est caractérisée en ce que le dispositif de sécurité comprend des moyens d'ouverture de la vanne de sûreté adaptés pour annuler l'effet des moyens de maintien de la vanne de sûreté et permettre de déplacer manuellement la vanne de sûreté de la position fermée à la position ouverte.
Une installation de chauffage selon l'invention peut avantageusement comprendre une chaudière à condensation et un dispositif de relevage de condensats comprenant :
un réservoir formant le bac de réception et recevant d'une part les condensats produits par la chaudière et d'autre part ledit fluide secondaire, délivré via ledit canal d'évacuation lorsque la vanne de sécurité est ouverte,
une pompe de relevage destinée à évacuer les condensats présents dans le réservoir ;
au moins un capteur d'au moins trois niveaux des condensats dans le réservoir :
un niveau bas, commandant l'arrêt de la pompe ;
un niveau haut, commandant la mise en marche de ladite pompe ; - un niveau de sécurité, supérieur au niveau haut, commandant d'une part la génération d'une alarme, et d'autre part la fermeture de la vanne de sûreté.
La vanne de sûreté pourra avantageusement être maintenue fermée même si le niveau de condensats revient au niveau bas, de façon à maintenir en fonctionnement le circuit primaire, en cas de défaillance de la boucle de remplissage.
Ainsi, une installation de chauffage selon ce mode de réalisation utilise les capteurs préexistants d'un dispositif de relevage de condensats pour commander par l'intermédiaire d'une unité de commande la vanne de sûreté agencée sur la boucle de remplissage.
Avantageusement, la boucle de remplissage inclut une partie d'un circuit secondaire formé par un circuit d'eau chaude sanitaire. Une telle installation comprend alors un échangeur thermique agencé conjointement sur le circuit primaire et le circuit secondaire et adapté pour assurer des échanges thermiques entre le fluide primaire du circuit primaire et le fluide secondaire du circuit secondaire.
Le capteur de sécurité peut être de tous types. En particulier, il peut comprendre un capteur à contact sec, un capteur capacitif, un capteur à effet hall, etc. Selon une variante avantageuse de l'invention, le capteur de sécurité est un capteur à contact sec.
Un tel capteur peut être monté sans difficulté sur le bac de réception de condensats, ne présente pas de danger particulier, notamment au voisinage d'une chaudière à condensation et peut fournir un signal de commande robuste à destination de la vanne de sûreté.
Les fluides primaire et secondaire peuvent être de tous types. Cela étant, l'invention est particulièrement destinée au chauffage conjoint d'une habitation et de l'eau sanitaire.
Aussi, selon une variante avantageuse de l'invention, le fluide primaire et le fluide secondaire sont de l'eau.
Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne également un dispositif de contrôle d'un niveau d'eau dans un bac de réception destiné à recevoir des condensats produits par un moyen de chauffage d'un fluide circulant dans un circuit primaire relié à une boucle de remplissage par une vanne de remplissage, dispositif caractérisé en ce que ledit bac de réception est muni de moyens de connexion destinés à relier ledit bac de réception à une sortie d'évacuation d'une vanne de sécurité agencée sur ledit circuit primaire, et en ce qu'il est apte à générer au moins un signal de commande d'une vanne de sûreté agencée en amont de la boucle de remplissage lorsque le niveau de fluide inclus dans le bac de réception atteint un niveau prédéterminé.
Dans un mode de mise en œuvre particulier, un dispositif tel que décrit ci- dessus inclut au moins un capteur d'au moins trois niveaux de fluide dans ledit bac de réception:
un niveau bas, commandant l'arrêt d'une pompe de relevage du fluide inclus dans le bac ;
un niveau haut, commandant la mise en marche de ladite pompe ;
- un niveau de sécurité, supérieur audit niveau haut, commandant une fermeture de ladite vanne de sûreté.
Dans un autre mode de mise en œuvre particulier, la vanne de sûreté est apte à être maintenue fermée même si le niveau de fluide revient audit niveau bas.
Dans un mode de réalisation particulier, les moyens de connexion incluent des moyens de diffusion de pression destinés à ralentir la vitesse d'un fluide provenant de la sortie d'évacuation de la vanne de sécurité, afin d'éviter que l'arrivée de ce fluide dans le bas ne génère des éclaboussures risquant de perturber le fonctionnement du ou des capteurs de niveaux.
L'invention concerne également un procédé de sécurisation d'une installation de chauffage comprenant :
- une chaudière,
un circuit primaire d'échanges thermiques par fluide caloporteur, dit fluide primaire, agencé entre la chaudière et au moins un dispositif de chauffage,
une vanne de sécurité tarée, agencée sur le circuit primaire et adaptée pour évacuer des surpressions de fluide primaire du circuit primaire par un canal d'évacuation,
une boucle de remplissage reliant le circuit primaire à une arrivée d'un fluide dit secondaire et comprenant une vanne permettant d'autoriser ou non le passage de fluide secondaire du circuit secondaire vers le circuit primaire,
caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
monter une vanne de sûreté entre l'arrivée de fluide secondaire et la vanne de remplissage et adaptée pour être placée dans au moins dans une première position, dite position ouverte, dans laquelle ledit fluide secondaire peut s'écouler librement dans la boucle de remplissage et une deuxième position, dite position fermée, dans laquelle ladite boucle de remplissage en aval de la vanne de sûreté n'est plus alimentée en fluide secondaire,
relier un dispositif de commande de ladite vanne de sûreté à des moyens de détection de passage de fluide dans ledit canal d'évacuation, de manière à pouvoir commander la fermeture de ladite vanne de sûreté lorsque le débit de fluide dans le canal d'évacuation dépasse un débit prédéterminé.
Un procédé de sécurisation d'une installation de chauffage permet une mise à niveau d'une installation existante pour lui conférer les fonctionnalités d'une installation de chauffage selon l'invention. Un tel procédé de sécurisation consiste à équiper une installation de chauffage existante avec un dispositif de sécurité selon l'invention. Un procédé selon l'invention permet donc d'améliorer les installations de chauffage existantes en les dotant de fonctionnalités permettant, en cas d'avarie, de maintenir le fonctionnement du circuit primaire de chauffage, et en limitant les pertes énergétiques, les pertes d'eau et les difficultés de montage. Un tel procédé de sécurisation peut être mis en œuvre pour tout type de chaudière.
Avantageusement, un procédé de sécurisation selon l'invention comprend en outre l'étape consistant à équiper la chaudière d'une pompe de relevage de condensats comprenant un bac de réception de condensats muni d'un capteur de détection d'un niveau prédéterminé de condensats dans ledit bac de réception, ce capteur étant reliée à ladite unité de commande.
En particulier, selon ce procédé, il est possible non seulement d'équiper les installations comprenant des chaudières à condensation, mais également d'équiper les chaudières classiques avec un dispositif de relevage de condensats, de manière à utiliser le bac de ce dispositif de relevage de condensats comme bac de réception du fluide issu du canal d'évacuation de la vanne de sécurité.
L'invention concerne également un dispositif de sécurité pour une installation de chauffage d'une habitation, une installation équipée d'un dispositif de sécurité selon l'invention, et un procédé de sécurisation d'une installation de chauffage caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après.
5. Liste des figures
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante donnée à titre uniquement non limitatif et qui se réfère aux figures annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue schématique partielle d'une installation de chauffage selon un mode de réalisation de l'invention équipée d'un dispositif de sécurité selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique partielle d'une installation de chauffage selon un mode de réalisation de l'invention équipée d'un dispositif de sécurité selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue schématique d'une installation de chauffage selon un mode de réalisation équipée d'un dispositif de sécurité selon un mode de réalisation de l'invention et monté dans une habitation.
6. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention
Une vue partielle d'une installation de chauffage selon un mode de réalisation de l'invention est représentée sur la figure 1. Cette installation comprend un circuit 1 primaire d'échanges thermiques par fluide caloporteur, dit fluide primaire, agencé entre une chaudière 3 à condensation et au moins un dispositif de chauffage (non représenté sur la figure 1 à des fins de clarté).
L'installation comprend également un circuit 2 secondaire de chauffage d'un fluide secondaire comprenant une arrivée de fluide secondaire F2.
L'installation comprend une boucle de remplissage reliant le circuit primaire 1 à l'arrivée de fluide secondaire F2 et comprenant une vanne de remplissage 20 permettant d'autoriser ou non le passage de fluide depuis l'arrivée de fluide secondaire vers le circuit primaire.
L'installation comprend également un échangeur 4 thermique agencé conjointement sur le circuit 1 primaire et sur le circuit 2 secondaire de manière à assurer des échanges thermiques entre le fluide primaire chauffé du circuit 1 primaire et le fluide secondaire du circuit 2 secondaire.
Selon le mode de réalisation des figures, le fluide primaire et le fluide secondaire sont de l'eau courante.
La chaudière 3 à condensation du circuit primaire comprend un dispositif de contrôle d'un niveau d'eau dans un bac de réception 5 destiné à recevoir des condensats produits par un moyen de chauffage du fluide circulant dans le circuit
1 primaire lequel dispositif de contrôle inclut au moins un capteur 6 d'au moins un niveau prédéterminé de condensats, dit niveau de sécurité.
Selon le mode de réalisation de la figure 1, une vanne 7 de sûreté est montée sur le circuit 2 secondaire entre une arrivée de fluide secondaire F2 et la vanne de remplissage 20, tandis que le dispositif de contrôle est muni de moyens de connexion 25 destinés à relier ledit bac de réception 5 à une sortie d'évacuation 23 d'une vanne de sécurité 18 agencée sur ledit circuit 1 primaire.
D'autres modes de réalisation de l'invention pourront inclure des moyens de détection de passage de fluide dans le canal d'évacuation 23, comprenant par exemple un débitmètre, aptes à commander la fermeture de la vanne de sûreté 7 lorsque le débit de fluide dans le canal d'évacuation 23 dépasse un débit de référence.
Selon une autre variante de l'invention, la vanne de sûreté 7 sera constituée par une vanne de sûreté préexistante sur le circuit 2 secondaire.
La vanne 7 de sûreté est par exemple une électrovanne. Cette vanne 7 de sûreté est adaptée pour être placée au moins dans une première position, dite position ouverte, dans laquelle l'eau sanitaire du circuit 2 secondaire peut s'écouler librement dans le circuit 2 secondaire et une deuxième position, dite position fermée, dans laquelle le circuit 2 secondaire en aval de la vanne 7 de sûreté n'est plus alimenté en eau sanitaire. Les flèches sur le circuit 2 secondaire de la figure 1 représentent la direction de la circulation d'eau normale dans le circuit, la source d'eau sanitaire étant en amont du circuit et les dispositifs de distribution d'eau sanitaire chaude, tels que des douches, étant en aval de l'échangeur 4 thermique.
Le dispositif de contrôle comprend également un dispositif 8 de commande de la vanne 7 de sûreté relié au capteur 6 du niveau de sécurité. Ce dispositif de commande est adapté pour commander la fermeture de la vanne 7 de sûreté dès que le capteur 6 détecte que le niveau de sécurité est atteint. Il génère alors un signal de commande de fermeture de la vanne de sûreté 7, lequel signal étant destiné à être véhiculé par une ligne de commande agencée entre le dispositif 8 de commande et la vanne 7 de sûreté et schématiquement représentée par la référence 10. Une ligne de transmission entre le capteur 6 et le dispositif 8 de commande est schématiquement représenté par la référence 11. Ces lignes de commande et de transmission 10 et 11 peuvent selon un mode de réalisation de l'invention être des lignes fïlaires. Selon un autre mode de réalisation, ces liaisons peuvent être des liaisons radio sans fil du type Bluetooth, Wifî ou équivalent. Le dispositif 8 de commande est par exemple un boîtier électronique adapté pour recevoir un signal issu du capteur 6 et relayer une commande de fermeture de la vanne 7 de sûreté. Selon une variante de l'invention, le dispositif 8 de commande et le capteur 6 sont intégrés dans un même boîtier.
Selon une variante de l'invention, la vanne 7 de sûreté est une électrovanne bistable adaptée pour rester dans l'état fermée dès réception de la commande issue du dispositif 8 de commande. Cette vanne 7 de sûreté comprend alors une came mécanique montée sur la vanne 7 de sûreté et adaptée pour pouvoir être manipulée par un opérateur pour permettre un relâchement manuel de la vanne de sûreté, et basculer ainsi la vanne de la position fermée à la position ouverte.
Selon une autre variante de l'invention, le dispositif de sécurité comprend des moyens de maintien de la vanne 7 de sûreté dans la position fermée, adaptés pour maintenir la vanne dans la position fermée dès que la vanne occupe ladite position fermée. De tels moyens sont par exemples des relais électriques bistables ou des microcommutateurs bistables.
Selon cette variante, le dispositif comprend alors de préférence des moyens d'ouverture de la vanne de sûreté adaptés pour annuler l'effet des moyens de maintien de la vanne de sûreté et permettre de déplacer manuellement la vanne 7 de sûreté de la position fermée à la position ouverte.
Sur la figure 3, une installation selon un mode de réalisation de l'invention est représenté agencée dans une habitation.
Cette installation comprend un circuit 1 primaire comprenant une chaudière 3 et des radiateurs 12, 13 répartis dans l'habitation 14. La chaudière 3 et les radiateurs sont reliés les uns aux autres par l'intermédiaire de conduites permettant la circulation d'eau.
En outre, l'installation comprend un circuit 2 secondaire agencé entre une source 15 d'eau sanitaire et des dispositifs de distribution d'eau chauffée tels que des douches 16, 17 réparties dans l'habitation 14. La source 15 d'eau et les douches 16, 17 sont reliés les uns aux autres par l'intermédiaire de conduites permettant la circulation d'eau.
Le circuit 2 secondaire communique avec le circuit 1 via une vanne de remplissage 20 matérialisée ici par deux vannes disposées en série.
Une installation selon l'invention comprend également un échangeur 4 thermique agencé à la fois sur le circuit 1 primaire et sur le circuit 2 secondaire. Cet échangeur 4 thermique est par exemple un échangeur à plaques. Un tel échangeur thermique à plaques peut être constitué de plaques superposées en aluminium, en acier inoxydable ou en matériaux composites de manière à constituer deux zones de fluide séparant le flux chaud de l'eau du circuit primaire et le flux froid de l'eau du circuit secondaire.
La figure 2 présente de manière plus détaillé l'installation de chauffage de la figure 3, et permet de voir que le circuit primaire comprend selon le mode de réalisation des figures une vanne 18 de sécurité. Cette vanne de sécurité est une vanne tarée adaptée pour évacuer les surpressions d'eau du circuit 1 primaire en cas de montée en pression du circuit 1 primaire. Selon le mode de réalisation des figures, la vanne 18 de sécurité est tarée entre 3 et 6 bars et le circuit 1 primaire présente en fonctionnement normal une pression comprise entre 1.5 bars et 2.5 bars. En outre, le circuit 2 secondaire présente une pression comprise entre 3 bars et 12 bars. Ainsi, en cas de fuite du circuit 2 secondaire d'eau courante vers le circuit 1 primaire, conduisant à une montée en pression du circuit 1 primaire, la vanne 18 de sécurité tarée permet d'évacuer l'eau dès que la pression atteint sa valeur de tare.
Dans le mode de réalisation décrit ici, la sortie d'évacuation de la vanne 18 de sécurité est reliée à un bac 5 via des moyens de connexion 25 qui incluent des moyens de diffusion de pression (26, 27 et 28) destinés à ralentir la vitesse d'un fluide provenant de la sortie d'évacuation de la vanne de sécurité 18, afin d'éviter que l'arrivée de ce fluide dans le bas ne génère des éclaboussures risquant de perturber le fonctionnement du ou des capteurs de niveaux.
Dans cet exemple, ces moyens de diffusion de pression incluent un manchon 26 présentant un diamètre supérieur à celui de la conduite de sortie d'évacuation de la vanne de sécurité 18, et monté à une extrémité de ladite conduite. Si le diamètre de la conduite de sortie est de 15 millimètres (mm), on pourra choisir un manchon présentant un diamètre de 30 mm, ayant donc une section quatre fois supérieure à celle de la conduite de sortie, ce qui permettra de diviser par quatre la vitesse du fluide de sortie. Ce manchon sera avantageusement disposé en butée sur le fond du bac et muni d'un ou plusieurs orifices de sortie 27 aménagés latéralement, afin que le fluide issu de la sortie d'évacuation arrive dans le bac par le fond et non par le dessus, ce qui limite encore le risque pour que des éclaboussures se produisent.
Les moyens de diffusion représentés ici incluent enfin une brosse hélicoïdale 27 destinée à ralentir encore le fluide issu de la sortie d'évacuation de la vanne de sécurité 18.
Une installation selon le mode de réalisation des figures comprend également une boucle 19 de remplissage reliant le circuit 1 primaire et le circuit 2 secondaire et comprenant une vanne 20 commandée permettant d'autoriser ou non le passage d'eau du circuit 2 secondaire vers le circuit 1 primaire. Cette boucle 19 de remplissage permet d'alimenter le circuit 1 primaire en eau lorsque la pression dans le circuit 1 primaire est trop faible pour un fonctionnement optimal du circuit 1 primaire de chauffage. Cette baisse de pression peut résulter par exemple d'une fuite des radiateurs 12, 13. Dans ce cas, il convient de compenser ces fuites en réalimentant de temps en temps le circuit 1 primaire de chauffage.
Une fuite de la vanne 20 de remplissage incluse dans la boucle 19 de remplissage, ou un défaut de fermeture de cette vanne 20 de remplissage, provoque la succession des phénomènes suivants : alimentation spontanée du circuit 1 primaire en eau froide issue du circuit 2 secondaire; fonctionnement accru de la chaudière 3 pour chauffer cette eau froide; accumulation de condensats dans le bac 5 de réception ; détection du niveau haut de sécurité par le capteur 6 ; commande de la fermeture de la vanne 7 de sûreté ; fermeture de la vanne 7 de sûreté ; maintien de la fermeture de la vanne 7 de sûreté tant qu'un réamorçage manuel n'a pas été réalisé par un opérateur. Comme indiqué précédemment, dans une telle situation, le circuit 1 primaire de chauffage peut continuer à fonctionner malgré la défaillance de l'installation.
Le capteur 6 de détection du niveau de sécurité peut être un capteur dédié au dispositif de sécurité selon l'invention et monté sur le bac de réception à cet effet. C'est-à-dire que selon ce mode de réalisation, le capteur est spécialement monté sur le bac de réception pour pouvoir détecter le niveau de sécurité et transmettre cette détection au dispositif 8 de commande.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le capteur 6 peut être un capteur préexistant et intégré à un dispositif de relevage de condensats. En particulier, la plupart des dispositifs de relevage de condensats comprennent trois capteurs : un capteur permettant de détecter un niveau minimum de condensats dans le bac de réception ; un capteur permettant de détecter un niveau maximum autorisé de condensats dans le bac de réception, ce niveau étant supérieur au niveau minium ; et un capteur permettant de détecter un niveau de sécurité.
Un procédé de sécurisation d'une installation de chauffage selon un mode de réalisation selon l'invention peut alors comprendre une étape qui consiste à relié ce capteur préexistant de détection d'un niveau de sécurité à une unité de commande de la vanne 7 de sûreté.
Selon une autre variante, le procédé de sécurisation comprend une étape préalable de montage d'un capteur dédié et indépendant des capteurs préexistants sur le bac de réception de condensats du dispositif de relevage de condensats.
Selon le mode de réalisation de la figure 2, le circuit 1 primaire de chauffage de l'installation comprend en outre une pompe 21 de circulation assurant la circulation du fluide primaire dans le circuit 1 primaire de chauffage.
L'installation comprend également selon ce mode de réalisation un manomètre 22 pour mesurer la pression du fluide primaire dans le circuit 1 primaire.
Les autres dispositifs d'une installation de chauffage sont bien connus de l'homme du métier et ne sont pas décrits ici en détail.
En particulier, le dispositif de relevage de condensats comprend une pompe de relevage de condensats qui peut être une pompe à piston, une pompe centrifuge, une pompe péristaltique, une pompe à membrane, ou toute pompe équivalente.
Selon une variante de l'invention, la pompe est une pompe mono-bloc qui porte directement le capteur de détection du niveau de sécurité. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'installation comprend en outre une conduite 23 reliant la vanne 18 de sécurité agencée sur le circuit 1 primaire au bac 5 de réception. Une telle conduite de liaison est interdite en
Angleterre en raison du risque de débordement du bac de sécurité en cas de défaillance de la vanne 18 de sécurité. Ces risques disparaissent avec un dispositif de sécurité selon l'invention. En particulier, une fois mis en place sur une installation de chauffage, le dispositif de sécurité coupe le circuit 2 secondaire dès que le niveau de sécurité est atteint et maintien cette fermeture de la vanne, ce qui élimine tous les risques d'inondation notamment.
L'invention ne se limite pas aux seuls modes de réalisation décrits.
En particulier, les circuits primaire et secondaire peuvent comprendre d'autres dispositifs sans remettre en cause le principe de sécurité introduit par un dispositif de sécurité selon l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de chauffage comprenant :
une chaudière (3),
- un circuit ( 1 ) primaire d' échanges thermiques par fluide caloporteur, dit fluide primaire, agencé entre la chaudière (3) et au moins un dispositif (12 ; 13) de chauffage,
une vanne (18) de sécurité tarée, agencée sur le circuit primaire et adaptée pour évacuer des surpressions de fluide primaire du circuit (1) primaire par un canal (23) d'évacuation,
une boucle (19) de remplissage reliant le circuit (1) primaire à une arrivée d'un fluide dit secondaire et comprenant une vanne, dite vanne (20) de remplissage, permettant d'autoriser ou non le passage de fluide depuis l'arrivée de fluide secondaire vers le circuit ( 1 ) primaire .
caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de sécurité comprenant :
une vanne de sûreté agencée entre l'arrivée de fluide secondaire et la vanne de remplissage et pouvant être placée au moins dans une première position, dite position ouverte, dans laquelle ledit fluide secondaire peut s'écouler librement dans la boucle de remplissage et une deuxième position, dite position fermée, dans laquelle ladite boucle de remplissage en aval de la vanne (7) de sûreté n'est plus alimentée en fluide secondaire,
un dispositif (8) de commande de ladite vanne de sûreté, ledit dispositif (8) de commande étant adapté pour être relié à des moyens de détection de passage de fluide dans le canal d'évacuation et pour commander la fermeture de ladite vanne (7) de sûreté lorsque le débit de fluide dans le canal d'évacuation dépasse un débit de référence.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de détection incluent un capteur (6) de détection d'un niveau prédéterminé de fluide, dit niveau de sécurité, dans un bac de réception de fluide alimenté par ledit canal d'évacuation et sont aptes à commander la fermeture de ladite vanne (7) de sûreté dès que ledit capteur (6) détecte que ledit niveau de sécurité est atteint.
3. Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit dispositif de sécurité comprend des moyens de maintien de ladite vanne (7) de sûreté dans ladite position fermée, adaptés pour maintenir ladite vanne (7) de sûreté dans ladite position fermée dès que ladite vanne (7) de sûreté occupe ladite position fermée.
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit dispositif de sécurité comprend des moyens d'ouverture de ladite vanne (7) de sûreté adaptés pour annuler l'effet desdits moyens de maintien de ladite vanne (7) de sûreté et permettre de déplacer manuellement ladite vanne (7) de sûreté de ladite position fermée à ladite position ouverte.
5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite vanne (7) de sûreté est une électrovanne.
6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite vanne (7) de sûreté est une électrovanne monostable pilotée par un relais électrique bi-stable.
7. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite vanne (7) de sûreté est une électro vanne bi-stable.
8. Installation selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que ladite chaudière est une chaudière à condensation comprenant des moyens de relevage de condensats, comprenant :
un réservoir formant ledit bac de réception et recevant d'une part les condensats produits par ladite chaudière et d'autre part ledit fluide secondaire, délivré via ledit canal (23) d'évacuation (23) lorsque ladite vanne de sécurité (18) est ouverte,
une pompe de relevage destinée à évacuer les condensats présents dans ledit réservoir ;
- au moins un capteur d'au moins trois niveaux des condensats dans ledit réservoir : un niveau bas, commandant l'arrêt de ladite pompe ;
un niveau haut, commandant la mise en marche de ladite pompe ; un niveau de sécurité, supérieur audit niveau haut, commandant la fermeture de ladite vanne (7) de sûreté.
9. Installation de chauffage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la boucle de remplissage inclut une partie d'un circuit secondaire formé par un circuit d'eau chaude sanitaire, ladite installation comprenant un échangeur (4) thermique agencé conjointement sur ledit circuit (1) primaire et ledit circuit (2) secondaire et adapté pour assurer des échanges thermiques entre ledit fluide primaire du circuit (1) primaire et ledit fluide secondaire du circuit (2) secondaire,
10. Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ledit fluide primaire et ledit fluide secondaire sont de l'eau.
dispositif de sécurité comprenant :
11. Dispositif de sécurité comprenant :
- une vanne de sûreté agencée entre l'arrivée de fluide secondaire et la vanne de remplissage et pouvant être placée au moins dans une première position, dite position ouverte, dans laquelle ledit fluide secondaire peut s'écouler librement dans la boucle de remplissage et une deuxième position, dite position fermée, dans laquelle ladite boucle de remplissage en aval de la vanne (7) de sûreté n'est plus alimentée en fluide secondaire ;
- un dispositif (8) de commande de ladite vanne de sûreté, ledit dispositif (8) de commande étant adapté pour être relié à des moyens de détection de passage de fluide dans le canal d'évacuation et pour commander la fermeture de ladite vanne (7) de sûreté lorsque le débit de fluide dans le canal d'évacuation dépasse un débit prédéterminé.
12. Dispositif de contrôle d'un niveau d'eau dans un bac de réception destiné à recevoir des condensats produits par un moyen de chauffage d'un fluide circulant dans un circuit primaire relié à une boucle de remplissage incluant une vanne de remplissage, dispositif caractérisé en ce qu'il est muni de moyens de connexion destinés à relier ledit bac de réception à une sortie d'évacuation d'une vanne de sécurité agencée sur ledit circuit primaire, et en ce qu'il est apte à générer au moins un signal de commande d'une vanne de sûreté agencée entre l'arrivée de fluide secondaire et la vanne de remplissage lorsque le niveau de fluide inclus dans le bac de réception atteint un niveau prédéterminé.
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il inclut au moins un capteur d'au moins trois niveaux de fluide dans ledit bac de réception:
un niveau bas, commandant l'arrêt d'une pompe de relevage du fluide inclus dans le bac ;
un niveau haut, commandant la mise en marche de ladite pompe ;
un niveau de sécurité, supérieur audit niveau haut, commandant une fermeture de ladite vanne de sûreté.
14. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que la vanne de sûreté est apte à être maintenue fermée même si le niveau de fluide revient audit niveau bas.
15. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que les moyens de connexion incluent des moyens de diffusion de pression destinés à ralentir la vitesse d'un fluide provenant de la sortie d'évacuation de la vanne de sécurité.
16. Procédé de sécurisation d'une installation de chauffage comprenant :
une chaudière (3),
- un circuit ( 1 ) primaire d' échanges thermiques par fluide caloporteur, dit fluide primaire, agencé entre la chaudière (3) et au moins un dispositif (12 ; 13) de chauffage,
une vanne (18) de sécurité tarée, agencée sur le circuit primaire et adaptée pour évacuer des surpressions de fluide primaire du circuit (1) primaire par un canal (23) d'évacuation,
une boucle (19) de remplissage reliant le circuit (1) primaire à une arrivée d'un fluide dit secondaire et comprenant une vanne (20) permettant d'autoriser ou non le passage de fluide secondaire du circuit (2) secondaire vers le circuit (1) primaire,
caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
monter une vanne (7) de sûreté entre l'arrivée de fluide secondaire et la vanne de remplissage et adaptée pour être placée dans au moins dans une première position, dite position ouverte, dans laquelle ledit fluide secondaire peut s'écouler librement dans la boucle de remplissage et une deuxième position, dite position fermée, dans laquelle ladite boucle de remplissage en aval de la vanne (7) de sûreté n'est plus alimentée en fluide secondaire, relier un dispositif (8) de commande de ladite vanne (7) de sûreté à des moyens de détection de passage de fluide dans ledit canal d'évacuation, de manière à pouvoir commander la fermeture de ladite vanne (7) de sûreté lorsque le débit de fluide dans le canal d'évacuation dépasse un débit prédéterminé.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape qui consiste à équiper ladite chaudière d'une pompe de relevage de condensats comprenant un bac de réception de condensats muni d'un capteur de détection d'un niveau prédéterminé de condensats dans ledit bac de réception, ce capteur étant relié à ladite unité de commande.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2490500A (en) * 2011-05-03 2012-11-07 Nicholas Julian Jan Francis Macphail Variable output pump having an override facility
CN103673302A (zh) * 2013-12-12 2014-03-26 江门市凯立信电气科技有限公司 一种可手机遥控的空气能热水器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3063432A (en) * 1961-01-13 1962-11-13 Douglas R Bond Water heater protection
US4572113A (en) * 1985-02-01 1986-02-25 Baughman George W Water leak control circuit
EP0693658A1 (fr) * 1994-07-20 1996-01-24 Giuseppe Fugazza Arrangement improuvé de soupape prévu pour l'installations de chauffage ainsi que pour chauffe-eau domestique
DE19632604A1 (de) * 1996-08-13 1998-02-19 Wilo Gmbh Befülleinrichtung für Hydraulikbaugruppe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3063432A (en) * 1961-01-13 1962-11-13 Douglas R Bond Water heater protection
US4572113A (en) * 1985-02-01 1986-02-25 Baughman George W Water leak control circuit
EP0693658A1 (fr) * 1994-07-20 1996-01-24 Giuseppe Fugazza Arrangement improuvé de soupape prévu pour l'installations de chauffage ainsi que pour chauffe-eau domestique
DE19632604A1 (de) * 1996-08-13 1998-02-19 Wilo Gmbh Befülleinrichtung für Hydraulikbaugruppe

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2490500A (en) * 2011-05-03 2012-11-07 Nicholas Julian Jan Francis Macphail Variable output pump having an override facility
CN103673302A (zh) * 2013-12-12 2014-03-26 江门市凯立信电气科技有限公司 一种可手机遥控的空气能热水器

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