Dispositif de ebauffage ou de réfrigération par panneaux rayonnants. ues panneaux aes aisposntirs actuels ate chauffage par panneaux rayonnants compor tent un faisceau tubulaire métallique, en forme de serpentin plan dans lequel circule le fluide chauffant, enrobé de béton, lequel disperse les calories qu'il reçoit de ce faisceau.
Pour des raisons de confort et aussi de dilatation, on ne peut admettre à l'entrée du faisceau qu'un fluide à température très mo dérée.
En effet, avec la disposition actuelle, la chaleur se localfise à, la surface, du panneau suivant des bandes, correspondant aux spires dit serpentin, sur lesquelles il est pénible de séjourner si leur température dépasse une certaine valeur. Dans cette conjoncture, la dilatation peut faire éclater le bloc qui se fend généralement dans un sens parallèle aux éléments tubulaires.
On sait, d'autre papi, que la. marge de réglage de ce genre de chauffage est telle ment rpstreainte, qu'il est presque impossible (le maintenir une température stable dans les locaux lorsque les conditions météorologiques varient.
Pour remédier en partie aux deux pre miers inconvénients, on évite, comme déjà dit, de faire dépasser .au fluide chauffant une température !déterminée. A cet effet, on munit les installations d'appareils avant pour but d'empêcher toute élévation de tempéra ture au-dessus de -cette limite. Des appareils avertisseurs préviennent l'usager en cas de dépassement de la température limite.
Cet asservissement de l'installation à l'in. tervention de l'usager est dangereux et ses effets préjudiciables car, en cas de non fonc tionnement des appareils avertisseurs, les ris ques sont graves. En effet, les panneaux, en se dilatant à l'extrême, se fendent, provo quent des poussées dangereuses sur leurs ap puis, les enduits se ,décollent, les murs s'écar tent enfin; les accidents peuvent avoir des conséquences redoutables.
Pour ce qui est des difficultés de réglage, il faut savoir que, dans ee genre de chauffage, le régulateur de la chaudière, réglé par le chauffeur, n'agit. que sur une gamme de températures s'ében@dant seulement de 30 à 50 , gamme de faible étendue si l'on songe que, dans le chauffage par radiateurs, on mauoeuvre sur une gamme allant de 30 à 90 . Il faut donc trois fois plus de précision pour le réglage de ce genre de chauffage, ce qui revient à dire que la conduite en est très difficile. Naturellement, le rendement des installations s'en trouve affecté et la dépense de combustible apparaît singulièrement éle vée.
La présente invention a pour but de renmé- dier à ces inconvénients, elle permet l'admis sion sans danger pour .le panneau et l'édifice, d'un fluide chauffant - ou réfrigérant - à différence de température élevée par rapport à la température ambiante, l'obtention, à la surface des panneaux, de zones ou plages chauffantes - .nu réfrigérantes - très nom breuses et très voisines .donnant un confort inconnu jusqu'à présent, et le réglage sur une gamme .de températures très étendue,
fa vorisant ainsi la conduite de l'installation.
Elle a pour objet un disposlitif de chauf fage :ou de réfrigération: par panneaux rayon nants du genre .comportant des éléments chauffants ou réfrigérants enrobés de béton, caractérisé par un panneau comportant des élèments chauffants ou réfrigérants disposés dans au moins deux plans parallèles à la surface d'émission du panneau -et de manière telle que les éléments :dans l'un de ces plans sont disposés anbgulairement par rapport aux éléments dans l'autre plan.
Ce dispositif peut comporter au moins deux serpentins tubulaires, le serpentin le plus éloigné de la surface d'émission étant alimenté par du fluide à différence de tem- erature élevée par rapport à la température p<B>6</B> amlyiante, tandis que le serpentin le plus rapproché de ladite surface est alimenté par du fluide à différence de température moins élevée.
Les dessins annexés montrent. à titre d'exemple, fig. 1 à 21, diverses formes d'exé cution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan d'une pre mière forme id'exécution (le béton est sup posé transparent :et le serpentin supérieur est représenté en traits forts., tandis que le ser pentin (inférieur est tracé en traits fins).
La fig. 2 en est une .coupe transversale à plus grandeéchelle.
La fig. 3 est une vue -en plan d'une va riante dans laquelle les faisceaux inférieur et supérieur sont en série.
La fig. 4 -est une vue en plan montrant les plages d'émission obtenues à la surface. Le panneau, fig. 1, comporte une dalle en béton d quii émet la chaleur reçue des faisceaux tubulaires <I>f</I> i <I>et</I> f'.
Le faisceau<I>f 1</I> plus enfoncé dans le béton, reçoit l'eau à température plus élevée; celle-ci pénètre en <I>a</I> et ressort en<I>b.</I> Le faisceau<I>f'</I> placé à la partie supérieure du panneau reçoit de l'eau à température plus basse que<B>fi,</B> cette eau pénètre en al et ressort en b1. Son rôle est de modérer les émissions du faisceau f i en absorbant une partie de sa chaleur par con duction et de mieux répartir la chaleur à la surface du panneau. On peut voir sur la fig. 2 la position des faisceaux f 1 et f' noyés dans le bloc de béton d.
A chaque croisement, les tubes :sont avan tageusement ligaturés par un lien métalli que 1. Un isolant i empêche la chaleur de se disperser à travers le support p qui est suit un plancher en béton armé, plein ou creux, soit un plancher en bois. Les deux faisceaux f 1 et f' peuvent être eu série; c'est ce que montre la fig. 3. Au point b-a, le faisceau inférieur f i se raccorde au faisceau supérieur f'. Lorsque cette disposition est adoptée, la. température .de sortie du faisceau inférieur f 1 correspond à la température d'entrée du faisceau supérieur f'.
On peut ainsi fonction ner les deux faisceaux au point b-a' de fa çon à former un seul faisceau. L'écart de température entre a et b' sera la somme des écarts de chacun des faisceaux f 1 et f'.
Par suite de l'armage réalisé par les deux éléments entrecroisés des faisceaux tubulaires disposés dans deux plans, la résistance du panneau à la dilatation est telle que tout fis- surage de la dalle de béton est évité; la grande adhérence des tubes au béton, le liga- turage des faisceaux à chacun de leurs croi sements en font un bloc indéformable, capa ble de résiister aux températures élevées sans craindre la rupture.
Cette disposition permet d'utiliser de grands écarts de température entre l'entrée et la sortie du panneau chauffant. Il en ré sulte encore une augmentation de la charge calorifique dont la, valeur est proportionnelle aux écarts de: température entre l'entrée et la sortie du fluide chauffant. Enfin, l'étendue de la gamme de réglage se trouve augmentée, ce dur facilite cornsi-dérablement la conduite de l'installation.
La forme de l'émission à la surface du panneau est représentée par la fig. 4; c'est une mosaïque de petites plages chaudes et froides sur lesquelles la station debout ne peut: être pénible, les pieds: ne pouvant se poser que sur des surfaces à température très voisines les unes des autres.
D'autre formes d'exécution sont représen tées à: Fig. 5. où les faisceaux ont même forme et même écartement.
Fi-. 6, où le faisceau inférieur possède des spires à écartement variable de manière à augmenter l'émission sur une partie déter minée de la surface.
Fi-. 7, où le faisceau inférieur déborde largement le faisceau supérieur,-permettant un ebauffage moins élevé dans la zone de la partie débordante.
Fi-. 8, où le faisceau inférieur accentue le chauffage sur une partie du panneau. Fig. 9, où les faisceaux, inférieur et su périeur, accentuent le chauffage sur le pour tour du panneau.
Fig. 10, où le faisceau inférieur accen t ue le chauffage au :centre du panneau.
Fi,,. 11, où. le faisceau .supérieur déborde le faisceau inférieur assurant ainsi. un chauf fage moins intense dans la zone des parties débordantes.
Fig. 12, où les faisceaux sont à. spires inclinées, donnant une forme d'émission ide chaleur moins accentuée au centre du pan- iieaïi. En effet, vers la centre les tubes se < -hevauchent et le tube supérieur fait dimi nuer l'émission du tube inférieur, tandis que vers les. extrémités les tubes :sont séparés et dégagent librement leur chaleur vers la sur face d'émission.
Fi-. 13, combinaison d'un faisceau infé rieur à double spire et d'un faisceau supé- rieur à spire simple.
Fi-. 14, combinaison d'un faisceau supé rieur à double :spire et d'un faisceau inférieur spire simple. Fi-. 15, réalisation dans laquelle chaque falisceau comporte une moitié dans le plan inférieur et une moitié dans. le plan supé- ; rieur.
Fig. 16, combinaison de faisceaux en grille.
Fig. 17, :combinaison d'une grille et d'un faisceau à spire simple.
Les faisceaux des -combinaisons des fig. 5 à 17 peuvent être consititués par des tubes de sections. direulaires (fig. 18) ou circulaire et -ovale (fig. 19) ou ovales (fig. 20).
Dans toutes ces -dispositions, les faisceaux sont en contact, mais ils peuvent aussi être écartés l'un de l'autre comme. le montre la fig. 21.
Tous les panneaux décrits donnant des formes d'émissions variées, peuvent fonction ner avec de grands écarts de température et sont capables de résister aux efforts de dila tation - ou de contraction -, selon que l'installation est alimentée soit par une source chaude ou par une source froide (chauffage ou réfrigération).
On pourrait utiliser comme éléments chauffants aussi des conducteurs électriques à résistance suffisamment élevée et disposés comme il a été décrit. Ces conducteurs- pour raient être armés ou non d'un tube d'acier.
Device for debauffage or refrigeration by radiant panels. ues panels aes current aisposntirs ate heating by radiant panels comprise a metal tubular bundle, in the form of a plane coil in which circulates the heating fluid, coated with concrete, which disperses the calories it receives from this bundle.
For reasons of comfort and also of expansion, it is only possible to admit at the inlet of the bundle a fluid at a very moderate temperature.
In fact, with the current arrangement, the heat is localized on the surface of the next panel of the bands, corresponding to the so-called coil turns, on which it is painful to stay if their temperature exceeds a certain value. In this situation, the expansion can cause the block to burst, which usually splits in a direction parallel to the tubular elements.
We know, other papi, that the. The adjustment range of this kind of heating is so tight that it is almost impossible to maintain a stable temperature in the premises when the weather conditions vary.
In order to remedy in part the first two drawbacks, one avoids, as already said, making the heating fluid exceed a determined temperature! For this purpose, the installations are fitted with prior apparatus for the purpose of preventing any rise in temperature above this limit. Warning devices warn the user if the limit temperature is exceeded.
This slaving of the installation to the in. tervention of the user is dangerous and its harmful effects because, if the warning devices do not work, the risks are serious. In fact, the panels, by expanding to the extreme, split, causing dangerous thrusts on their surfaces, then the plasters come off, peel off, the walls finally move apart; accidents can have dreadful consequences.
With regard to adjustment difficulties, it should be noted that, in this type of heating, the boiler regulator, set by the driver, does not act. that over a range of temperatures extending only from 30 to 50, range of small extent if one considers that, in the heating by radiators, one works on a range going from 30 to 90. It therefore takes three times more precision for the adjustment of this type of heating, which amounts to saying that driving is very difficult. Naturally, the efficiency of the installations is affected and the fuel expenditure appears to be particularly high.
The object of the present invention is to overcome these drawbacks, it allows the safe admission to the panel and the building, of a heating fluid - or refrigerant - at a high temperature difference compared to the temperature. ambient temperature, obtaining, on the surface of the panels, heating zones or areas - .nu refrigerants - very numerous and very similar. giving a comfort hitherto unknown, and adjustment over a very wide range of temperatures,
thus favoring the operation of the installation.
Its object is a heating device: or refrigeration: by radiant panels of the type comprising heating or cooling elements coated with concrete, characterized by a panel comprising heating or cooling elements arranged in at least two planes parallel to the emission surface of the panel -and in such a way that the elements: in one of these planes are arranged angularly with respect to the elements in the other plane.
This device may include at least two tubular coils, the coil furthest from the emission surface being supplied with fluid with a high temperature difference compared to the temperature p <B> 6 </B> asbestos, while that the coil closest to said surface is supplied with fluid with a lower temperature difference.
The accompanying drawings show. by way of example, fig. 1 to 21, various embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 is a plan view of a first form of execution (the concrete is sup posed transparent: and the upper coil is shown in strong lines., While the coil (lower is drawn in thin lines).
Fig. 2 is a larger-scale cross section thereof.
Fig. 3 is a plan view of a variant in which the lower and upper beams are in series.
Fig. 4 -is a plan view showing the emission ranges obtained at the surface. The panel, fig. 1, comprises a concrete slab d which emits the heat received from the tube bundles <I> f </I> i <I> and </I> f '.
The beam <I> f 1 </I> deeper into the concrete, receives water at higher temperature; this one penetrates in <I> a </I> and comes out again in <I> b. </I> The beam <I> f '</I> placed at the upper part of the panel receives water at temperature lower than <B> fi, </B> this water penetrates in al and comes out in b1. Its role is to moderate the emissions of the beam f i by absorbing part of its heat by conduction and to distribute the heat better on the surface of the panel. It can be seen in fig. 2 the position of the beams f 1 and f 'embedded in the concrete block d.
At each crossing, the tubes: are advantageously ligated by a metal tie 1. An insulator i prevents the heat from dispersing through the support p which is following a reinforced concrete floor, solid or hollow, or a wooden floor . The two beams f 1 and f 'can be in series; this is shown in fig. 3. At point b-a, the lower bundle f i connects to the upper bundle f '. When this provision is adopted, the. outlet temperature of the lower bundle f 1 corresponds to the inlet temperature of the upper bundle f '.
It is thus possible to function the two beams at point b-a 'so as to form a single beam. The temperature difference between a and b 'will be the sum of the differences of each of the beams f 1 and f'.
As a result of the reinforcement produced by the two intersecting elements of the tubular bundles arranged in two planes, the panel's resistance to expansion is such that any cracking of the concrete slab is avoided; the great adhesion of the tubes to the concrete, the binding of the bundles at each of their crossings make them an undeformable block, able to withstand high temperatures without fear of breakage.
This arrangement makes it possible to use large temperature differences between the inlet and the outlet of the heating panel. This further results in an increase in the heat load, the value of which is proportional to the differences in temperature between the inlet and the outlet of the heating fluid. Finally, the extent of the adjustment range is increased, this hardness greatly facilitates the conduct of the installation.
The shape of the emission on the surface of the panel is shown in fig. 4; it is a mosaic of small hot and cold beaches on which standing cannot: be painful, the feet: being able to land only on surfaces at very close temperature to each other.
Other embodiments are shown in: Fig. 5. where the beams have the same shape and the same spacing.
Fi-. 6, where the lower beam has variable spacing turns so as to increase the emission on a determined part of the surface.
Fi-. 7, where the lower beam largely overflows the upper beam, -allowing a lower debossing in the zone of the projecting part.
Fi-. 8, where the lower beam accentuates the heating on part of the panel. Fig. 9, where the lower and upper beams accentuate the heating on the perimeter of the panel.
Fig. 10, where the lower beam accentuates the heating in the center of the panel.
Fi ,,. 11, where. the upper beam overflows the lower beam thus ensuring. less intense heating in the area of the overhanging parts.
Fig. 12, where the beams are at. inclined turns, giving a form of heat emission less accentuated in the center of the panel. Indeed, towards the center the tubes overlap and the upper tube decreases the emission of the lower tube, while towards the. ends the tubes: are separated and freely release their heat towards the emission surface.
Fi-. 13, combination of a lower beam with double turn and an upper beam with single turn.
Fi-. 14, combination of a double upper bundle: turn and a single lower coil. Fi-. 15, embodiment in which each bundle has one half in the lower plane and one half in. the upper plane; laughing.
Fig. 16, combination of grid beams.
Fig. 17,: combination of a grid and a single coil beam.
The bundles of -combinations of fig. 5 to 17 can be constituted by section tubes. direulaires (fig. 18) or circular and oval (fig. 19) or oval (fig. 20).
In all these -dispositions, the beams are in contact, but they can also be separated from each other as. shown in fig. 21.
All the panels described, giving various forms of emissions, can operate with large temperature variations and are able to withstand expansion - or contraction - forces, depending on whether the installation is supplied either by a hot source or by a cold source (heating or refrigeration).
Electric conductors with sufficiently high resistance and arranged as described above could also be used as heating elements. These conductors could be armed or not with a steel tube.