EP0121612A1 - Poêle à accumulation de chaleur équipé d'un dispositif de commande de la vitesse d'un ventilateur - Google Patents

Poêle à accumulation de chaleur équipé d'un dispositif de commande de la vitesse d'un ventilateur Download PDF

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EP0121612A1
EP0121612A1 EP83200479A EP83200479A EP0121612A1 EP 0121612 A1 EP0121612 A1 EP 0121612A1 EP 83200479 A EP83200479 A EP 83200479A EP 83200479 A EP83200479 A EP 83200479A EP 0121612 A1 EP0121612 A1 EP 0121612A1
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EP
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fan
resistor
heat storage
core
channel
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Withdrawn
Application number
EP83200479A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jacques Andre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore NV SA
Original Assignee
Ateliers de Constructions Electriques de Charleroi SA
ACEC SA
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2064Arrangement or mounting of control or safety devices for air heaters
    • F24H9/2071Arrangement or mounting of control or safety devices for air heaters using electrical energy supply
    • F24H9/2078Storage heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/345Control of fans, e.g. on-off control
    • F24H15/35Control of the speed of fans

Definitions

  • the present invention relates to a heat storage stove equipped with an extremely simple device for controlling the speed of a fan.
  • the fan is used to extract a quantity of hot air from the core which is at a variable temperature, for example at 450 ° C at the end of the charging period and at 60 ° C at the end of the unloading period.
  • a variable temperature for example at 450 ° C at the end of the charging period and at 60 ° C at the end of the unloading period.
  • a variable temperature for example at 450 ° C at the end of the charging period and at 60 ° C at the end of the unloading period.
  • the core temperature is high, a small amount of air carries enough heat for heating purposes.
  • an amount of air is required which is a multiple of that at high temperature of the core.
  • the object of the invention is to increase the range of automatic adjustment of the quantity of hot air extracted from a heat accumulator stove by means of a fan sucking in hot air or to allow automatic adjustment of the quantity hot air extracted from a heat storage stove by means of a fan blowing cold air into the core.
  • a heat storage stove equipped with a fan speed control device comprising, in series with the fan motor, a resistor that can be varied manually or that can be short-circuited is already known. Such an arrangement is used in particular to allow a manually controlled choice between rapid discharge or slow discharge of the storage stove.
  • the invention is characterized in that the resistance in series with the fan motor is made of a metal whose temperature coefficient of the resistivity is very high and in that this resistance is placed in places where it is located in the current of hot air induced by the fan.
  • Figures 1 and 2 are two schematic sections through heat storage stoves.
  • a heat storage stove comprises a core 1 heated by electrical resistances 2.
  • a fan 3 driven by a motor 4 draws air in a closed circuit through a channel 5 and blows it into a channel 6 of where it passes through the channels containing the resistors 2 in the channel 5.
  • the suction of the hot air by the fan is done through an air-water exchanger 7 and a pavilion 8. Upstream of the exchanger 7 are arranged on the air guide plates 9 to which is fixed a resistor 10 placed in series with the supply 11 of the motor 4 of the fan 3.
  • the resistor 10 is for example constituted by a spiral wire of iron-nickel, pure iron or pure nickel or another metal whose electrical resistivity exhibits a significant temperature coefficient in the range of operating temperatures, that is to say between 50 ° C.
  • the resistor 10 As the resistor 10 is arranged in the lower end of the channel 5, it is subjected to the radiation emitted by the material constituting the core 1 and when the fan stops, is at a temperature approaching that of the core. It is also possible to accommodate the resistor 10 or a portion of it in a core channel, for example in place of a resistor 2. When the fan starts, it starts at slow speed. The air leaving through channel 5 communicates its temperature by convection effect to the resistor 10. As the air leaving through the channel 5 cools, the resistivity of the resistor 10 decreases and the fan motor 4 spins faster.
  • the desired adjustment characteristic can be obtained by any suitable means, for example, either by a judicious choice of the metal of the resistor 10, or by the placing in parallel and / or in series of other resistors on the resistor 10.
  • These other resistors may or may not be temperature sensitive. In the latter case, they can be placed either in a place at ambient temperature or in a place whose temperature is a function of the temperature of the nucleus.
  • the resistor 10 is mounted on guide plates 9 upstream of the exchanger 7 and thus forms part of a modular unit comprising the fan 3 and, in the case according to FIG. 1, also the guide plates 9, the exchanger 7 and the roof 8.
  • the hot air is not ejected, but circulates in a closed circuit, it is possible to have the resistor 10 at the lower end of the channel 6. At this location, the resistor 10 is also exposed to the radiation of the nucleus and is in the current of hot air. However, at the outlet of the exchanger 7 and at the outlet of the fan 3, the air is slightly less warm than at the inlet of the exchanger 7. The difference between the air temperature at the outlet of the channel 5 and the air temperature at the inlet of channel 6 is not that great and does not have an essential influence on the operation of fan 3.
  • another heat storage stove comprises a core 1 heated by electrical resistances 2.
  • a fan 3 driven by an electric motor is connected to a power supply 11.
  • the fan sends cold air through a channel 6 from which the air passes through channels containing the resistors 2 in a channel 5 for hot air outlet.
  • a resistor 10 is placed in series with the supply 11 of the fan motor 3.
  • This resistor 10 is shown here as an armored resistor of the same constitution as the resistors 2 used to charge the heat accumulator. In the case where the resistor 10 is shielded, a small delay occurs with respect to the temperature changes and the corresponding changes in the fan speed. However, such a delay is generally quite tolerable.

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Abstract

Poêle à accumulation de chaleur équipé d'un dispositif de commande de la vitesse d'un ventilateur (3), comprenant, en série avec le moteur (4) du ventilateur (3), une résistance (10) variable, constituée en un métal dont le coefficient de température de la résistivité est très élevée et placée en des endroits où elle se trouve dans le courant d'air chaud induit par le ventilateur (3).

Description

  • La présente invention a pour objet un poêle à accumulation de chaleur équipé d'un dispositif de commande extrêmement simple de la vitesse d'un ventilateur. Dans un poêle à accumulation de chaleur, le ventilateur sert à extraire une quantité d'air chaud du noyau qui se trouve à une température variable, par exemple à 450°C à la fin de la période de chargement et à 60°C à la fin de la période de déchargement. Lorsque la température du noyau est élevée, une faible quantité d'air véhicule une quantité de chaleur suffisante pour les besoins de chauffage. Au contraire, pour satisfaire les mêmes besoins de chauffage lorsque la température du noyau est basse, une quantité d'air est nécessaire qui vaut un multiple de celle à température élevée du noyau. Dans le cas où le ventilateur aspire de l'air chaud, il se produit, dans une certaine mesure, un auto-réglage de la quantité d'air puisqu'un même volume d'air aspiré à 600°C pèse la moitié de celui aspiré à 30°C. Toutefois, un tel auto-réglage n'a pas lieu si le ventilateur souffle de l'air froid dans le noyau,
  • L'invention a pour but d'augmenter la gamme de réglage automatique de la quantité d'air chaud extraite d'un poêle accumulateur de chaleur au moyen d'un ventilateur aspirant de l'air chaud ou de permettre un réglage automatique de la quantité d'air chaud extraite d'un poêle accumulateur de chaleur au moyen d'un ventilateur soufflant de l'air froid dans le noyau.
  • Un poêle à accumulation de chaleur équipé d'un dispositif de commande de la vitesse d'un ventilateur, comprenant, en série avec le moteur du ventilateur, une résistance variable manuellement ou susceptible d'être court-circuitée est déjà connu. Une telle disposition est utilisée notamment pour permettre un choix à commande manuelle entre une décharge rapide ou une décharge lente du poêle à accumulation.
  • L'invention est caractérisée en ce que la résistance en série avec le moteur du ventilateur est constituée en un métal dont le coéfficient de température de la résistivité est très élevé et en ce que cette résistance est placée en des endroits où elle se trouve dans le courant d'air chaud induit par le ventilateur.
  • L'invention est expliquée ci-dessous à l'aide de deux exemples de formes d'exécution en se référant au dessin annexé. Les figures 1 et 2 sont deux coupes schématiques à travers des poêles à accumulation de chaleur.
  • A la figure 1, un poêle à accumulation de chaleur comprend un noyau 1 chauffé par des résistances électriques 2. Un ventilateur 3 entraîné par un moteur 4 aspire l'air en circuit fermé par un canal 5 et le souffle dans un canal 6 d'où il passe à travers les canaux renfermant les résistances 2 dans le canal 5. L'aspiration de l'air chaud par le ventilateur se fait à travers un échangeur air-eau 7 et un pavillon 8. En amont de l'échangeur 7 sont disposés des tôles de guidage 9 de l'air auxquels est fixé une résistance 10 mise en série avec l'alimentation 11 du moteur 4 du ventilateur 3. La résistance 10 est par exemple constituée par un fil spiralé en fer-nickel, fer pur ou nickel pur ou en un autre métal dont la résistivité électrique présente un coéfficient de température important dans la gamme des températures de fonctionnement, c'est-à-dire entre 50°C et 600°C. Comme la résistance 10 est disposée dans l'extrémité inférieure au canal 5, elle est soumise au rayonnement émis par la matière constituant le noyau 1 et lors de l'arrêt du ventilateur, se trouve à une température approchant celle du noyau. Il est possible aussi de loger la résistance 10 ou une portion de celle-ci dans un canal du noyau, par exemple en lieu et place d'une résistance 2. Lorsque le ventilateur se met en marche, il démarre à vitesse lente. L'air sortant par le canal 5 communique sa température par effet de convection à la résistance 10. Au fur et à mesure que l'air sortant par le canal 5 se refroidit, la résistivité de la résistance 10 diminue et le moteur 4 du ventilateur tourne plus vite. La caractéristique de réglage désirée peut être obtenue par tout moyen convenable, par exemple, soit par un choix judicieux du métal de la résistance 10, soit par la mise en parallèle et/ou en série d'autres résistances sur la résistance 10. Ces autres résistances peuvent être insensibles à la température ou non. Dans le dernier cas, elles peuvent être disposées soit en un endroit à température ambiante soit en un endroit dont la température est fonction de la température du noyau.
  • Dans le cas représenté à la figure 1, la résistance 10 est montée sur des tôles de guidage 9 en amont de l'échangeur 7 et fait partie ainsi d'une unité modulaire comprenant le ventilateur 3 et, dans le cas selon la figure 1, aussi les tôles de guidage 9, l'échangeur 7 et le pavillon 8.
  • Il est possible, mais moins avantageux de monter la résistance 10 à l'intérieur du pavillon 8, car dans un tel cas la résistance se trouve à l'abri du rayonnement émis par le noyau. De ce fait, le ventilateur démarrerait à grande vitesse et ralentirait ensuite, lorsque l'air dans le pavillon 8 devient chaud parce que le ventilateur marche. Toutefois, un tel comportement peut être tolérable dans certains cas. Par contre, il est parfaitement concevable de monter dans le pavillon 8 des résistances mises en parallèle et/ou en série avec une résistance 10 disposée de manière à recevoir le rayonnement émis par le noyau.
  • Si comme montré à la figure 1, l'air chaud n'est pas éjecté, mais circule en circuit fermé, il est possible de disposer la résistance 10 à l'extrémité inférieure du canal 6. A cet endroit, la résistance 10 est aussi exposée au rayonnement du noyau et se trouve dans le courant d'air chaud. Cependant, à la sortie de l'échangeur 7 et à la sortie du ventilateur 3, l'air est un peu moins chaud qu'à l'entrée de l'échangeur 7. La différence entre la température d'air à la sortie du canal 5 et la température d'air à l'entrée du canal 6 n'est pas tellement grande et n'influence pas de manière essentielle le fonctionnement du ventilateur 3. Cela est vrai d'autant plus que cette différence de température peut être compensée par le choix d'un matériau à coefficient de température déterminé pour la résistance 10 ou par l'adjonction de résistances en parallèle ou de résistances en série avec la résistance 10 ou avec des portions de celle-ci. Il est possible aussi de subdiviser la résistance 10 en plusieurs portions mises en série, chaque portion étant disposée en un autre endroit, par exemple une à la sortie du canal 5, une à l'entrée du canal 6, une dans le pavillon 8 et une à la place d'une résistance 2. Dans un poêle à accumulation selon la figure 1, un réglage convenable de la vitesse du ventilateur est particulièrement important pour la protection du ventilateur 3, de son moteur 4 et même pour tout le socle qui est en acier et qui pourrait se déformer en cas de surchauffe.
  • Un montage de la résistance 10 sur des parties solidaires du ventilateur 3 est facile à réaliser dans le cas où le ventilateur aspire l'air sortant du noyau, soit pour l'éjecter dans l'espace ambiant, soit pour le faire recirculer à l'intérieur du noyau. Une variante où un tel montage n'a pas été réalisé est décrite ci-dessous par rapport à la figure 2.
  • A la figure 2 un autre poêle à accumulation de chaleur comprend un noyau 1 chauffé par des résistances électriques 2. Un ventilateur 3 entraîné par un moteur électrique est relié à une alimentation en courant 11. Le ventilateur envoie de l'air froid dans un canal 6 d'où l'air passe à travers des canaux renfermant les résistances 2 dans un canal 5 de sortie d'air chaud. A l'extrémité inférieure, c'est-à-dire à la sortie du canal 5 vers un espace de mélange air chaud, air froid 12, est disposé une résistance 10 mise en série avec l'alimentation 11 du moteur du ventilateur 3. Cette résistance 10 est représentée ici comme une résistance blindée de même constitution que les résistances 2 servant à charger l'accumulateur de chaleur. Dans le cas où la résistance 10 est blindée, un petit retard se manifeste par rapport aux changements de température et aux changements correspondants de la vitesse du ventilateur. Cependant, un tel retard est en général tout à fait tolérable.

Claims (5)

1. Poêle à accumulation de chaleur équipé d'un dispositif de commande de la vitesse d'un ventilateur (3), comprenant, en série avec le moteur (4) du ventilateur (3), une résistance (10) variable, caractérisé en ce que la résistance (10) en série avec le moteur (4) du ventilateur (3) est constituée en un métal dont le coefficient de température de la résistivité est très élevé et en ce que cette résistance (10) est placée en des endroits où elle se trouve dans le courant d'air chaud induit par le ventilateur (3).
2. Poêle à accumulation de chaleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une portion de la résistance (10) à coéfficient de température élevé est disposé à une extrémité d'un canal (5,6) ou dans un canal d'air du noyau de manière à être exposée au rayonnement du noyau (1).
3. Poêle à accumulation de chaleur suivant une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une portion de la résistance (10) à coéfficient de température élevé est une résistance blindée.
4. Poêle à accumulation de chaleur suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que d'autres résistances sont placées en série et/ou en parallèle avec au moins une portion de la résistance (10) à coéfficent de température élevé.
5. Poêle à accumulation de chaleur suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une portion de la résistance (10) à coéfficient de température élevé est monté sur une unité modulaire comprenant au moins le ventilateur (3).
EP83200479A 1983-04-01 1983-04-01 Poêle à accumulation de chaleur équipé d'un dispositif de commande de la vitesse d'un ventilateur Withdrawn EP0121612A1 (fr)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0247278A1 (fr) * 1986-05-27 1987-12-02 KKW Kulmbacher Klimageräte-Werk GmbH Circuit pour un appareil de chauffage électrique à accumulation

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