EP4065901A1 - Dispositif de production de fluide chaud - Google Patents

Dispositif de production de fluide chaud

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EP4065901A1
EP4065901A1 EP20820512.0A EP20820512A EP4065901A1 EP 4065901 A1 EP4065901 A1 EP 4065901A1 EP 20820512 A EP20820512 A EP 20820512A EP 4065901 A1 EP4065901 A1 EP 4065901A1
Authority
EP
European Patent Office
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tank
circuit
heat exchanger
pump
inlet
Prior art date
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Pending
Application number
EP20820512.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nathalie BARENDRECHT
Aurélien SALLES
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.)
Commerciale Et D'engineering Ste
Original Assignee
Commerciale Et D'engineering Ste
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Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1913514A external-priority patent/FR3103886B1/fr
Priority claimed from FR1913518A external-priority patent/FR3103885B1/fr
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Pending legal-status Critical Current

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    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
    • F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
    • F24H1/202—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply with resistances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/181—Construction of the tank
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    • F24H15/212—Temperature of the water
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    • F24H15/238—Flow rate
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    • F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
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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
    • F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
    • F24H9/2021—Storage heaters

Definitions

  • the present invention relates to a device for producing hot fluid, in particular domestic hot water.
  • An object of the invention is to provide a hot fluid production device whose design allows equal volume of the tank with a tank of a hot fluid production device of the state of the art. optimize the quantity of hot fluid produced in relation to the quantity of stored liquid in the tank without affecting the quality of the control of the temperature of the fluid to be heated at the start of drawing.
  • a heat exchanger comprising a primary circuit equipped with at least one fluid inlet and one fluid outlet, a secondary circuit fitted with at least one fluid inlet and one outlet and a heat exchange zone between the primary and secondary circuits located outside the tank,
  • the device comprises a valve arranged on the loop circulation circuit between the tank and the primary circuit of the heat exchanger, a drive member in movement of the valve between an open position and a closed position, a unit control of at least the pump and the drive member in movement of the valve, the control unit being configured to control the actuation of the drive member in movement of the valve and therefore the passage of the valve from the open position to the closed position or vice versa depending on the on / off state of the pump.
  • This particularly motorized controlled valve makes it possible to first authorize a thermosiphon and then to stop this phenomenon in order to keep the heat exchanger as cold as possible in order to make the temperature of the fluid to be heated more reliable at the start of the draw.
  • the pump is a variable flow pump and the device comprises means for regulating the flow rate of said pump, these means for regulating the flow rate of the pump comprising a flow meter arranged, from preferably, at the input of the secondary circuit, and at least two temperature probes, at least one of which is arranged on the circulation circuit in a loop between the tank and the primary circuit of the heat exchanger, and the control unit is configured to control the pump at least according to the data supplied by the temperature probes and the flowmeter.
  • the regulation means make it possible to offer very good reactivity and instantaneous production of hot water at a temperature close to the desired set point temperature.
  • the flowmeter can be in another location, the presence of the flowmeter at the inlet of the secondary circuit can be used to control the operation of the pump only when a flow is detected, which limits the wear of the pump and limits the energy consumption of the device.
  • the device comprises, at the input of the secondary circuit, in the connection zone of the input of the secondary circuit to at least one source of fluid to be heated, a duct arranged at least partially in the thickness of the tank, this so-called inlet duct which can be coupled at one end to the inlet of the secondary circuit of the heat exchanger dividing on the opposite end side of connection to at least one source of fluid to be heated in two branches one equipped with a shut-off member, the other with a flowmeter.
  • the loop circulation circuit between the tank and the primary circuit of the heat exchanger comprises a forward branch arranged between the outlet of the tank and the inlet of the primary circuit and a return branch disposed between the outlet of the primary circuit and the inlet of the tank, the pump and the valve being preferably disposed on the outward branch of the loop circulation circuit.
  • the tank is equipped with an orifice for filling the tank with liquid, this filling orifice being connected by a fluidic connection which can be closed to the portion of the secondary circuit extending between the entry of the secondary circuit and the heat exchange zone between the primary and secondary circuits of the heat exchanger.
  • the closable fluid connection is provided at the level of the filling orifice with a connection part to the tank, this connection part being provided with a vent, an overflow orifice and an additional orifice acting as an overflow or a vent depending on the filling level of the tank.
  • the outlet of the tank connectable to the inlet of the primary circuit is arranged in the upper third of the interior volume of the tank and the inlet of the tank connectable to the outlet of the primary circuit is arranged in the lower third of the interior volume of the tank. Thanks to this arrangement of the inlet and outlet of the tank, the temperature stratification also called thermal stratification of the liquid inside the tank is maintained. This allows better control of the temperature of the liquid leaving the tank.
  • the tank comprises an enclosure, an enclosure at least partially surrounding the enclosure and an insulator disposed between the enclosure and the enclosure.
  • FIG. 2 is a schematic view of a device for producing domestic hot water in a configuration in which the pump is not operating to illustrate the thermosiphon emptying of the heat exchanger;
  • FIG. 3 shows a perspective view, in exploded position of the constituent elements, of a device for producing hot water
  • FIG. 7 is a perspective view, in exploded position of the elements, of the connection means fitted to the cold part of the heat exchanger;
  • FIG. 8 is a perspective view, in exploded position of the elements, of the connection means fitted to the hot part of the heat exchanger;
  • FIG. 10 shows a perspective view, in exploded position of the elements, of an electrical resistance suitable for being inserted into the tank.
  • This hot liquid production device can be a domestic hot water production device suitable for installation in any type of construction.
  • the device 1 for producing hot water therefore comprises:
  • liquid receiving tank 2 equipped with at least one inlet 3 and one outlet 4 for fluid
  • a heat exchanger 7 comprising a primary circuit 8 equipped with at least one inlet 8A and one fluid outlet 8B, a secondary circuit 9 equipped with at least one inlet 9A and one outlet 9B of fluid and a heat exchange zone 10 between primary 8 and secondary 9 circuits,
  • valve 31 arranged on the circuit 11 for circulation in a loop between the tank 2 and the primary circuit 8 of the heat exchanger 7,
  • control unit 17 at least of the pump 12 and of the drive member 32 in displacement of the valve 31.
  • This control unit 17 is configured to control the actuation of the drive member 32 in displacement of the valve 31 in the direction of opening or closing of the valve 31 depending on the on / off state of the pump 12.
  • the liquid contained in the tank 2 is therefore heated to supply the primary circuit 8 of the heat exchanger before returning to the tank.
  • the cold water from the building's sanitary water circuit which is a pressurized water circuit, feeds the secondary circuit 9 of the heat exchanger 7.
  • This sanitary cold water is heated at the level of the heat exchanger 7 by exchanging calories with the primary circuit 8 of said exchanger before being distributed to any of the water points of the construction.
  • the liquid contained in the tank is said to be dead. Indeed, this liquid is not intended to be distributed but simply to heat the cold water of the sanitary water network.
  • the liquid receiving tank 2 which may be water or an aqueous solution, or any other type of liquid is a tank with a vertical axis.
  • this tank 2 has a face forming a bottom for supporting the ground and a top face, the longitudinal axis of the tank 2 passing through said faces.
  • the tank is of generally parallelepipedal shape.
  • At least the so-called inner part of the tank 2 capable of being in contact with the filling liquid of the tank 2 is made of synthetic material, in particular of polyolefin such as polypropylene.
  • This tank 2 stores the liquid under pressure atmospheric.
  • At least one safety vent 36 which will be described in more detail below can be provided to prevent any overpressure inside the tank 2.
  • the tank 2 comprises an enclosure 51, an envelope 52 at least partially surrounding the enclosure 51, and an insulator 53 disposed between the enclosure 51 and the envelope 52.
  • the liquid is contained within inside the enclosure 51.
  • the enclosure 51 is therefore equipped with the liquid inlet 3 and outlet 4 with the liquid outlet 4 disposed at a level higher than the level occupied by the liquid inlet 3 of tank.
  • This enclosure 51 is made of synthetic material, preferably of polyolefin.
  • the tank 2 comprises, in the lower half of the tank 2, on the outer surface of the tank 2, a reservation 16 inside which the heat exchanger 7 is adapted to be housed to extend at least partially inside the overall jig of the tank 2.
  • This reservation 16 is formed by a recess of said tank 2 formed in the side wall of the tank at the level of the zone of the side wall of the tank adjacent to the bottom of the tank.
  • This reservation thus forms a housing for the heat exchanger outside the tank which can be closed by a cover.
  • the heat exchanger 7 is thus placed outside the tank in the lower part of the tank 2, that is to say at the level of the lower half of the tank 2, near the bottom of the tank.
  • This heat exchanger 7 is, in the state connected to the tank 2, arranged at a level lower than the level occupied by the inlet 3 of the tank 2 which can be connected to the outlet 8B of the primary circuit 8 of said exchanger 7 of heat.
  • the circuit 11 for loop circulation between the tank 2 and the primary circuit 8 of the heat exchanger 7 comprises an outward branch 11 A disposed between the outlet 4 of the tank 2 and the inlet 8A of the primary circuit 8 and a return branch 11 B disposed between the outlet 8B of the primary circuit 8 and the inlet 3 of the tank, the pump 12 and the valve 31 being here arranged on the outward branch 11 A of the loop circulation circuit 11, which constitutes a preferred solution although the pump 12 and the valve 31 can also be placed on the return branch.
  • the branch 11 A go is formed by a conduit, one end of which is permanently attached to the inlet 3 of the tank 2.
  • This conduit has a length of conduit embedded in the insulation of the tank followed by a length of conduit which extends in the reservation 16 of the tank 2 to be connected to the inlet 8A of the primary circuit 8 of the heat exchanger 7.
  • connection between the inlet 3 of the tank and the outlet 8B of the primary circuit of the exchanger is of shorter length than the connection between the outlet 4 of the tank and the inlet 8A of the primary circuit 8 of the heat exchanger 7.
  • the outlet 4 of the tank connectable to the inlet 8A of the primary circuit 8 is arranged in the upper third of the internal volume of the tank 2 and the inlet of the tank 2 connectable to the outlet 8B of the primary circuit 8 is arranged in the lower third of the internal volume of the tank 2, it being understood that the upper third and the lower third are taken by reference to the total height of the internal volume of the vessel enclosure, this height being taken between the point on highest of internal volume and the lowest point of the internal volume in the position positioned on the ground of the tank resting by its face forming the bottom on a horizontal surface.
  • the enclosure of the vessel has a maximum filling level and the outlet of the vessel is generally disposed below this maximum filling level in the upper third of the vessel.
  • inlet 3 of tank 2 connectable to outlet 8B of primary circuit 8 of the heat exchanger opens into tank 2 at a level lower than the level occupied by part 6 of the heating system housed in the tank 2.
  • the aim is to extract liquid from the tank at the level of the hot zone of the tank and to reintroduce liquid into the tank at the level of the cold zone of the tank to avoid a disturbance of the thermal stratification which would cause turbulence generating a loss in volume of the volume of hot liquid that can be used.
  • the device 1 comprises a clock 171 whose data can be sent to the control unit 17.
  • the control unit 17 is for its part configured to control the actuation of the drive member 32 in displacement of the valve 31, that is to say the drive motor in displacement of the valve 31, in the direction of opening of the valve 31 in parallel with the control of starting the pump 12.
  • the control unit 17 is further configured to control the actuation of the drive member 32 in displacement of the valve. 31 in the direction of closing of the valve 31 as a function of the data supplied by the clock 171.
  • the control unit 17 is still configured to control the actuation of the drive member 32 in displacement. of the valve 31 in the direction of closing the valve 31 in the stopped state of the pump 12 after stopping the pump 12 for a predetermined period of time. This predetermined period of time which may be fixed or variable is generally of the order of a few minutes.
  • the device 1 comprises means 13 for regulating the flow rate of said pump 12
  • These means 13 for regulating the flow of the pump 12 comprise a flow meter 14 preferably arranged at the inlet of the secondary circuit 9, and at least two temperature probes 131 and 132, of which at least one, shown at 132 in the figures, is arranged. on the circulation circuit 11 in a loop between the tank 2 and the primary circuit 8 of the heat exchanger 7.
  • the control unit 17 is configured to control the pump 12, and therefore, of course, the valve 31, at least according to the data supplied by the temperature probes 131 and 132. and the flowmeter 14.
  • One of the temperature probes shown at 131 in the figures is arranged at the input of the secondary circuit 9.
  • Other temperature probes such as a probe placed at the outlet of the secondary circuit 9, can also be provided.
  • the device 1 comprises, at the inlet of the secondary circuit 9 in the connection zone of the inlet 9A of the secondary circuit 9 to the domestic cold water network, a pipe 18 disposed at least partially in the thickness of the tank 2.
  • this duct 18 is here partially embedded in the insulation 53 of the tank 2.
  • the end of the conduit 18 opposite to that connected to the inlet 9A of the secondary circuit 9 of the heat exchanger is divided into two branches, one connectable to the domestic cold water circuit and shown at 18B in the figures, the other, shown at 18A in the figures, connectable to a hot water circuit to allow immediate distribution of hot water at the outlet of the heat exchanger.
  • the branch 18B is equipped with the flowmeter 14 which forms one of the regulating means of the pump 12.
  • the other branch 18A of the duct 18 is equipped with a closure member 20, such as a solenoid valve.
  • a temperature sensor 131 is arranged on the pipe 18, downstream of the connection zone of the branches 18A and 18B between them, between this zone of connection and input 9A of the secondary circuit of the heat exchanger.
  • This temperature sensor 131 forms the temperature sensor, placed at the input of the secondary circuit of the heat exchanger, and capable of helping to regulate the pump 12.
  • the device 1 comprises at the outlet 9B of the secondary circuit 9, in the connection area of the outlet 9B of the secondary circuit to a hot water distribution network, a duct 19 disposed at least partially in the thickness of the tank 2.
  • this duct 19 is here partially embedded in the insulation 53 of the tank 2.
  • a temperature probe can be placed on this duct 19.
  • the temperature probe 132 to aid in the regulation of the pump 12 arranged on the circuit 11 for circulation in a loop between the tank 2 and the primary circuit 8 of the heat exchanger 7 can be placed in the tank 2 as in the example shown or at the inlet of the primary circuit 8 on the duct forming the branch 11 A outward from the loop circuit between the tank 2 and the heat exchanger 7.
  • the device comprises, as mentioned above, a unit 17 for controlling at least the pump 12 and the valve 31, this control unit being configured to control the pump 12 and therefore the valve 31 to less as a function of the data supplied by the temperature probes 131, 132 and the flowmeter 14.
  • the flow setpoint is given by the control unit for opening a water point of the construction.
  • This control unit 17 is in the form of an electronic and computer system which comprises, for example, a microprocessor and a working memory.
  • the control unit can have the form of a programmable logic controller.
  • the functions and steps described can be implemented in the form of a computer program or via hardware components, for example programmable port networks, in particular, the functions and steps operated by the control unit or these modules can be produced by instruction and / or computer sets implemented in a process or controller or be produced by these dedicated electronic components or FPGA type components or ASIC. It is also possible to combine computer parts and electronic parts.
  • the unit or means or modules of said unit are configured to carry out a given operation
  • the regulation of the pump therefore uses at least the following input data:
  • the flow rate of the pump is chosen.
  • the heat exchanger comprises, at its cold part formed by the inlet 9A of the secondary circuit 9 and the outlet 8B of the primary circuit 8 arranged side by side on one face of the heat exchanger, a part 27 for connecting said inlet and outlet respectively to the duct 18 and to the return branch 11B.
  • This connecting piece 27 which comprises two sections of pipe for said connections, forms the support of a drain valve 25 capable of allowing emptying of the tank via the return branch 11B.
  • This connecting part 27 further secures the fixing of the heat exchanger 7 on the tank 2 and the fixing of the temperature probes.
  • the heat exchanger 7 comprises, at its hot part formed by the inlet 8A of the primary circuit and the outlet 9B of the secondary circuit arranged side by side on the same face of the heat exchanger, a part 26 for connecting said inlet and outlet respectively to the outgoing branch 11A of the loop circuit and to the duct 19.
  • This connecting part 26, which comprises two sections of pipe for said connections, also forms a connection means for the pump 12. This connecting part also supports some of the temperature probes.
  • At least the heat exchanger, the pump 12 which has a variable flow rate, the valve 31 and its displacement drive member 32 and the means 13 for regulating the flow of the pump 12 form a ready-to-assemble assembly.
  • the heat exchanger To allow operation of the heat exchanger, it is necessary to heat the temperature of the tank to a temperature generally close to 70 ° C in the upper part of the tank, this temperature being able to be controlled using a temperature probe 28 positioned as close as possible to the heating system 6, for example in the housing body 23 presented below.
  • the heating system 6 can affect a large number of forms.
  • the tank 2 comprises two electrical resistors, namely an upper electrical resistance and a lower electrical resistance, housed inside the tank, and a control unit for said electrical resistances.
  • the control unit is configured to selectively control said electrical resistors. This control unit is also configured to control the electric heaters at different temperature set points.
  • This control unit can be made common with the pump control unit 17 and is formed in the same way as that which has been described for the pump control unit of an electronic and computer system.
  • each of the electrical resistors comprises, at the level of each of the electrical resistors, two opposite orifices 21, 22 formed one 21, in the enclosure 51, the other 22, in the casing 52, these orifices 21, 22 being connected by a housing body 23 with a drilled bottom 231 forming a connecting sleeve of said orifices 21, 22 between them.
  • This housing body 23, made of synthetic material, is supported by its bottom on the enclosure 51, extending at least partially inside the enclosure 51.
  • the hole in the bottom of the housing is bordered on the outside with a rim to form a tubular projection inserted into the orifice of the enclosure.
  • the tubular protrusion of the housing body inserted into the orifice of the enclosure comprises two thermowells open towards the interior of the housing body, each thermowell being made integrally with the housing body.
  • a temperature probe can be positioned inside one of the thermowells and a cut-off thermostat can be positioned inside the other of the thermowells.
  • Each electrical resistance 61, 62 is in the form of an elongated body provided with a gasket 24 threaded onto the body of the resistance. This electrical resistance 61 or 62 is slidably introduced inside the housing body 23, passes through the bore 2311 in the bottom 231 of the housing body 23 to extend at least partially inside the tank 2.
  • this electrical resistor 61 or 62 is positionable inside the housing body coaxially with the bore 2311 in the bottom of the housing body to project via said bore inside the enclosure, and is slidably movable to inside the housing body.
  • the seal 24 in contact with sealed support with the resistance 61 or 62 sealingly closes the hole 2311 of the bottom 231 of the body 23 of the housing.
  • a part 30 can also be slipped on the body of the resistance to come to cover the seal 24. This part 30 is fixed by screwing the body of the housing to prevent any untimely exit of the seal 24.
  • This fastening part can therefore be slipped on the electrical resistance following the seal and is couplable by screwing to the housing body, this housing body comprising at least one screw hole made in one piece with said body.
  • the housing body 23 is closed by a cover 29 masking the resistance which can be removed from the tank by a simple pull exerted on the resistance electric.
  • This cover is housed in a reinforcement of the casing provided at the orifice of the casing.
  • the housing body comprises a bottom and a peripheral side wall and that the peripheral side wall of the housing body is provided with an outer peripheral flange disposed resting on the part of the internal surface of the casing surrounding the orifice of the casing.
  • the tank can only comprise an electrical resistance.
  • Each resistor is a hairpin electrical resistor comprising a tubular body inside which is housed a resistive wire and at least one hot melt, the ends of the pin made in the form of two parallel branches each being provided with a electrical connector on which the gasket can be slipped.
  • the tank 2 is equipped, in its third upper, of an orifice 33 for filling the tank 2 with liquid.
  • This filling orifice 33 is connected by a fluidic connection 35 which can be closed off to the portion of the secondary circuit 9 extending between the inlet 9A of the secondary circuit 9 and the heat exchange zone 10 between the primary 8 and secondary 9 circuits of the heat exchanger 2.
  • This closable fluidic connection 35 is provided at the level of the filling orifice 33 with a part 34 for connection to the tank 2.
  • This connection part 34 is provided with a vent 36, an orifice 37 for overflow.
  • the additional port 38 acting as an overflow or vent depending on the filling level of the tank 2.
  • the additional port 38 is arranged at a higher level with respect to the overflow orifice 37.
  • This additional orifice 38 is also placed at a lower level than that occupied by the vent 36.
  • the configuration of this connection piece makes it possible to prevent any rising of “dead” water from the tank 2 into the distribution network. filling liquid during the tank filling operation.
  • This part 34 for connection to the tank 2 is also equipped with a closure member 43.
  • This closure member 43 is, in the example shown, a pivoting valve mounted to pivot about a so-called horizontal axis extending perpendicularly to the longitudinal axis of the connection part 34 which is a tubular part.
  • This closure member 43 is shaped and dimensioned to be returned to the closed position under the effect of its own weight.
  • This normally closed closure member 43 is therefore able to switch from the closed position to the open position under the effect, for example, of a filling of the tank.
  • the presence of such a closure member makes it possible to limit the appearance of condensation at the level of the cover 54 of the casing, in particular at the level of the part of the cover 54 shown at 44 in the figures which overlap at least partially. the connection piece 34.
  • the tank 2 is equipped with a so-called lower level sensor 39 and a so-called upper level sensor 40 arranged at different heights in the tank 2.
  • these sensors are floats axially offset along a rod inside the tank 2.
  • the closable fluidic connection is provided with a member 41 of obturation, such as a solenoid valve.
  • This closure member 41 is equipped with an electrical control circuit 42.
  • the electrical control circuit 42 is configured to pass from the closed state corresponding to the open position of the shutter member 41 to the open state corresponding to the closed position of the shutter member 41 at least at the same time. 'activated state of the upper level sensor 40.
  • the latter ci acts as a switch of the electrical circuit 42 for controlling the shutter member 41 and switches the latter to open it.
  • the device operates as follows:
  • temperature data measured by the various temperature probes placed at the inlet and / or outlet of the primary and secondary circuits as well as the measured flow rate values are sent to the control unit 17 which opens the valve 31 and regulates the flow rate of the pump 12 as a function of said data to allow heating of the domestic cold water to the predetermined set temperature.
  • the pump 12 is stopped and the heat exchanger 7 is drained by thermosiphon to avoid any stagnation of hot water inside the heat exchanger.
  • the valve 31 is closed to prevent any further flow of fluid. Indeed, outside of a domestic hot water draw, the pump is stopped.
  • the pump stops the cold water contained in the bottom of the tank pushes the lukewarm water from the exchanger back into the tank via the outgoing branch of circuit 11 in a loop between the tank and the heat exchanger. heat until the level of separation between cold water and hot water at the level of cold water in the tank and in the water pipe of the outbound branch of the loop circuit is the same.
  • thermosiphon phenomenon the lukewarm water from the exchanger is replaced by cold water from the bottom of the tank by a thermosiphon phenomenon.

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Abstract

Dispositif (1) de production de fluide chaud comprenant : - une cuve (2) de liquide, - un système (6) de chauffage du contenu de la cuve (2), - un échangeur (7) de chaleur comprenant un circuit (8) primaire équipé d'une entrée (8A) et d'une sortie (8B) de fluide, un circuit (9) secondaire équipé d'une entrée (9A) et d'une sortie (9B) de fluide et une zone (10) d'échange de calories entre les circuits primaire (8) et secondaire (9), - un circuit (11) de circulation en boucle entre la cuve (2) et le circuit primaire (8) de l'échangeur (7) de chaleur, et - une pompe (12) disposée sur le circuit (11) de circulation en boucle. Le dispositif (1) comprend une vanne (31) disposée sur le circuit (11) de circulation en boucle entre la cuve (2) et le circuit primaire (8) de l'échangeur (7) de chaleur, un organe (32) d'entraînement en déplacement de la vanne (31) entre une position ouverte et une position fermée, une unité (17) de commande au moins de la pompe (12) et de l'organe (32) d'entraînement en déplacement de la vanne (31).

Description

Description
Titre de l'invention : Dispositif de production de fluide chaud
[0001] La présente invention concerne un dispositif de production de fluide chaud, notamment d’eau chaude sanitaire.
[0002] Elle concerne plus particulièrement un dispositif de production de fluide chaud comprenant :
- une cuve de réception de liquide équipée d'au moins une entrée et d'une sortie de fluide, au moins la partie dite intérieure de la cuve apte à être en contact avec le liquide de remplissage de la cuve étant en matière de synthèse,
- un système de chauffage du contenu de la cuve,
- un échangeur de chaleur comprenant un circuit primaire équipé au moins d’une entrée et d’une sortie de fluide, un circuit secondaire équipé au moins d’une entrée et d’une sortie de fluide et une zone d’échange de calories entre les circuits primaire et secondaire disposée à l’extérieur de la cuve,
- un circuit de circulation en boucle entre la cuve et le circuit primaire de l'échangeur de chaleur, et
- une pompe disposée sur le circuit de circulation en boucle, l’entrée du circuit secondaire de l’échangeur de chaleur étant raccordable à une source de fluide à chauffer pour permettre la production de fluide chaud en sortie du circuit secondaire.
[0003] Un tel dispositif de production de fluide chaud, notamment dans le cas d'une application à de l'eau chaude sanitaire est connu. Toutefois, la conception des dispositifs actuels ne donne pas entière satisfaction en termes de longévité, de maintenance et de rendement du dispositif. Notamment, la quantité d’eau chaude pouvant être produite est généralement trouvée faible au regard de la quantité d’eau stockée. De même, le pilotage de la température du fluide à chauffer en début de tirage est souvent imparfait.
[0004] Un but de l’invention est de proposer un dispositif de production de fluide chaud dont la conception permet à volume égal de la cuve avec une cuve d’un dispositif de production de fluide chaud de l’état de la technique d’optimiser la quantité de fluide chaud produite par rapport à la quantité de liquide stockée dans la cuve sans nuire à la qualité du pilotage de la température du fluide à chauffer en début de tirage.
[0005] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de production de fluide chaud, en particulier d'eau chaude sanitaire, comprenant :
- une cuve de réception de liquide équipée d'au moins une entrée et d'une sortie de fluide, au moins la partie dite intérieure de la cuve apte à être en contact avec le liquide de remplissage de la cuve étant en matière de synthèse
- un système de chauffage du contenu de la cuve,
- un échangeur de chaleur comprenant un circuit primaire équipé au moins d’une entrée et d’une sortie de fluide, un circuit secondaire équipé au moins d’une entrée et d’une sortie de fluide et une zone d’échange de calories entre les circuits primaire et secondaire disposée à l’extérieur de la cuve,
- un circuit de circulation en boucle entre la cuve et le circuit primaire de l'échangeur de chaleur, et
- une pompe disposée sur le circuit de circulation en boucle, l’entrée du circuit secondaire de l’échangeur de chaleur étant raccordable au moins à une source de fluide à chauffer pour permettre la production de fluide chaud en sortie du circuit secondaire, caractérisé en ce que le dispositif comprend une vanne disposée sur le circuit de circulation en boucle entre la cuve et le circuit primaire de l'échangeur de chaleur, un organe d’entraînement en déplacement de la vanne entre une position ouverte et une position fermée, une unité de commande au moins de la pompe et de l’organe d’entraînement en déplacement de la vanne, l’unité de commande étant configurée pour commander l’actionnement de l’organe d’entraînement en déplacement de la vanne et par suite le passage de la vanne de la position ouverte à la position fermée ou inversement en fonction de l’état marche/arrêt de la pompe.
[0006] La position de la zone d’échange des calories de l’échangeur de chaleur à l’extérieur de la cuve permet de libérer l’espace utile de la cuve pour y stocker du liquide et la réalisation de la partie de la cuve en contact avec le liquide en matière de synthèse permet d’augmenter la température de chauffage dudit liquide, ces deux caractéristiques concourant à l’optimisation de la quantité de fluide chaud produit par rapport à la quantité de liquide stocké dans la cuve, sans nuire à la longévité du dispositif ou à sa facilité de maintenance. La conception du dispositif peut permettre de s'affranchir d'un mitigeur thermostatique au niveau du point d'utilisation du fluide chaud.
[0007] En outre, la présence d'une vanne pilotée sur le circuit de circulation en boucle entre la cuve et le circuit primaire de l'échangeur de chaleur permet de parfaitement maîtriser les phénomènes de thermosiphon.
[0008] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprend une horloge et l’unité de commande est configurée pour commander l’actionnement de l’organe d’entraînement en déplacement de la vanne dans le sens d’une ouverture de la vanne en parallèle de la commande du démarrage de la pompe et configurée pour commander l’actionnement de l’organe d’entraînement en déplacement de la vanne dans le sens d’une fermeture de la vanne à l’état arrêté de la pompe après arrêt de la pompe pendant une période de temps prédéterminée.
[0009] Cette vanne pilotée en particulier motorisée permet d'autoriser dans un premier temps un thermosiphon puis de stopper ce phénomène afin de maintenir l'échangeur de chaleur le plus froid possible pour fiabiliser la température du fluide à chauffer en début de tirage.
[0010] Selon un mode de réalisation de l’invention, la pompe est une pompe à débit variable et le dispositif comprend des moyens de régulation du débit de ladite pompe, ces moyens de régulation du débit de la pompe comprenant un débitmètre disposé, de préférence, en entrée du circuit secondaire, et au moins deux sondes de température dont au moins une est disposée sur le circuit de circulation en boucle entre la cuve et le circuit primaire de l'échangeur de chaleur, et l'unité de commande est configurée pour commander la pompe au moins en fonction des données fournies par les sondes de température et le débitmètre.
[0011] La présence d'une pompe à débit réglable permet de respecter la consigne de température de fluide chaud souhaitée.
[0012] Les moyens de régulation permettent d’offrir une très bonne réactivité et une production instantanée d’eau chaude à une température proche de la température de consigne souhaitée. Bien que le débitmètre puisse être en un autre emplacement, la présence du débitmètre en entrée du circuit secondaire peut permettre de commander le fonctionnement de la pompe uniquement lorsqu’un débit est détecté, ce qui limite l’usure de la pompe et limite la consommation en énergie du dispositif.
[0013] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif comprend, en entrée du circuit secondaire, dans la zone de raccordement de l'entrée du circuit secondaire à au moins une source de fluide à chauffer, un conduit disposé au moins partiellement dans l'épaisseur de la cuve, ce conduit dit d’entrée couplable à une extrémité à l’entrée du circuit secondaire de l’échangeur de chaleur se divisant côté extrémité opposée de raccordement à au moins une source de fluide à chauffer en deux branches équipées l’une, d’un organe d’obturation, l’autre, d’un débitmètre.
[0014] Cette disposition permet d’alimenter l’échangeur de chaleur en fluide froid du réseau de fluide à chauffer ou en fluide chaud issu d’un réseau de distribution de fluide chaud pour permettre une sortie de fluide chaud immédiate lors d'un soutirage.
[0015] Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit de circulation en boucle entre la cuve et le circuit primaire de l'échangeur de chaleur comprend une branche aller disposée entre la sortie de la cuve et l'entrée du circuit primaire et une branche retour disposée entre la sortie du circuit primaire et l'entrée de la cuve, la pompe et la vanne étant disposées, de préférence, sur la branche aller du circuit de circulation en boucle.
[0016] Selon un mode de réalisation de l'invention, la cuve est équipée d’un orifice de remplissage en liquide de la cuve, cet orifice de remplissage étant raccordé par une liaison fluidique obturable à la portion de circuit secondaire s’étendant entre l’entrée du circuit secondaire et la zone d’échange de calories entre les circuits primaire et secondaire de l’échangeur de chaleur.
[0017] De préférence, la liaison fluidique obturable est munie au niveau de l’orifice de remplissage d’une pièce de raccordement à la cuve, cette pièce de raccordement étant munie d’un évent, d’un orifice de trop-plein et d’un orifice supplémentaire faisant office de trop-plein ou d’évent en fonction du niveau de remplissage de la cuve. Cette disposition permet d'éviter de manière sûre un mélange de l'eau "morte" contenue dans la cuve avec le liquide de remplissage de la cuve issu d'un réseau.
[0018] De préférence, la pièce de raccordement à la cuve équipant la liaison fluidique obturable au niveau de l'orifice de remplissage est munie d'un organe d'obturation monté mobile entre une position fermée et une position ouverte et rappelé sous l'effet de son propre poids en position fermée. De préférence, cet organe d'obturation est un clapet pivotant. La présence d'un tel organe d'obturation à ce niveau permet d'éviter la formation de condensation au niveau du couvercle de l'enveloppe.
[0019] Selon un mode de réalisation de l'invention, la cuve est équipée d’un capteur de niveau dit inférieur et d’un capteur de niveau dit supérieur disposés à des hauteurs différentes dans la cuve, la liaison fluidique obturable est munie d’un organe d’obturation équipé d’un circuit électrique de commande et le circuit électrique de commande est configuré pour passer de l’état fermé correspondant à la position ouverte de l’organe d’obturation à l’état ouvert correspondant à la position fermée de l’organe d’obturation au moins à l’état activé du capteur de niveau supérieur. Grâce à cette configuration, les risques de débordement de la cuve sont réduits.
[0020] Selon un mode de réalisation de l’invention, la sortie de la cuve raccordable à l’entrée du circuit primaire est disposée dans le tiers supérieur du volume intérieur de la cuve et l’entrée de la cuve raccordable à la sortie du circuit primaire est disposée dans le tiers inférieur du volume intérieur de la cuve. Grâce à cette disposition des entrée et sortie de la cuve, la stratification en température encore appelée stratification thermique du liquide à l’intérieur de la cuve est maintenue. Ceci permet une meilleure maîtrise de la température du liquide en sortie de cuve.
[0021] Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une partie du système de chauffage est logée dans la cuve et l’entrée de la cuve raccordable à la sortie du circuit primaire de l’échangeur de chaleur débouche dans la cuve à un niveau inférieur au niveau occupé par la partie du système de chauffage logée dans la cuve. A nouveau, cette disposition permet de conserver la stratification en température du liquide à l’intérieur de la cuve. [0022] Selon un mode de réalisation de l’invention, la cuve comprend, dans la moitié inférieure de la cuve, sur la surface extérieure de la cuve une réservation à l’intérieur de laquelle l’échangeur de chaleur qui est un échangeur de chaleur à contre-courant, de préférence à plaques, est apte à être logé pour s’étendre au moins partiellement à l’intérieur du gabarit hors tout de la cuve. Ce positionnement de l’échangeur de chaleur en partie basse de la cuve offre un avantage en termes de thermosiphon de l’échangeur de chaleur et en termes de maintien de la stratification thermique du liquide contenu dans la cuve.
[0023] En outre, cette disposition permet une économie en termes d'isolation thermique des conduites des différents circuits.
[0024] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’échangeur de chaleur est, à l’état raccordé à la cuve, disposé à un niveau inférieur au niveau occupé par l’entrée de la cuve raccordable à la sortie du circuit primaire dudit échangeur de chaleur. Cette disposition permet une vidange par thermosiphon du liquide chaud pouvant être contenu dans le circuit primaire de l’échangeur de chaleur, ce qui permet de mieux piloter la température du fluide à chauffer en début de tirage. En effet, il a été constaté que si du liquide chaud stagnait dans le circuit primaire de l’échangeur de chaleur, il perturbait le pilotage de la température du fluide à chauffer en début de tirage. Enfin, une partie du liquide chaud stagnant dans la branche aller du circuit en boucle entre cuve et échangeur de chaleur peut être réintroduite dans la cuve pour être utilisée lors d’un prochain tirage.
[0025] Selon un mode de réalisation de l’invention, la cuve comprend une enceinte, une enveloppe entourant au moins partiellement l’enceinte et un isolant disposé entre l’enceinte et l’enveloppe.
[0026] Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins une partie du système de chauffage est logée dans la cuve et l’épaisseur de la cuve prise entre la face externe de l’enveloppe et la face interne de l’enceinte est dans la partie de la cuve s’étendant au-dessus de la partie du système de chauffage logée à l’intérieur de la cuve au moins localement supérieure à celle de l’épaisseur de la cuve s’étendant au-dessous de la partie du système de chauffage logée à l’intérieur de la cuve. Le renforcement de l’isolation en partie haute de la cuve permet de maintenir la partie supérieure de la cuve la plus chaude possible. [0027] Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins l’échangeur de chaleur, la pompe, qui est à débit variable, et la vanne avec son organe d'entraînement en déplacement, qui est de préférence un moteur, forment un ensemble prêt à monter. Il en résulte une maintenance et une fabrication facilitées.
[0028] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de chauffage comprend au moins une résistance électrique logée à l'intérieur de la cuve, la cuve comprend, au niveau de la, ou d’au moins l’une des résistances électriques, deux orifices en regard ménagés l’un, dans l’enceinte, l’autre, dans l’enveloppe, ces orifices étant reliés par un corps de boîtier à fond percé formant un fourreau de liaison desdits orifices entre eux, ce corps de boîtier s’étendant au moins partiellement à l’intérieur de l’enceinte, et la résistance électrique se présente sous forme d’un corps allongé muni d’un joint enfilé sur la résistance électrique, ce joint en contact d'appui étanche avec la résistance électrique fermant de manière étanche le perçage du fond du corps de boîtier à l’état traversé dudit perçage par la résistance électrique.
Brève description des dessins
[0029] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
[0030] [Fig. 1] représente une vue schématique d’un dispositif de production d’eau chaude sanitaire dans une configuration dans laquelle la pompe fonctionne ;
[0031] [Fig. 2] représente une vue schématique d’un dispositif de production d’eau chaude sanitaire dans une configuration dans laquelle la pompe ne fonctionne pas pour illustrer la vidange par thermosiphon de l’échangeur de chaleur ;
[0032] [Fig. 3] représente une vue en perspective, en position éclatée des éléments le constituant, d’un dispositif de production d’eau chaude ;
[0033] [Fig. 4] représente un schéma de fonctionnement du dispositif de production d’eau chaude ;
[0034] [Fig. 5] représente une vue partielle en perspective de la partie inférieure du dispositif à l’état enlevé du capot fermant le compartiment formé par une réservation ménagée dans la cuve, ce compartiment servant au logement de l’échangeur de chaleur ; [0035] [Fig. 6] représente une vue schématique partielle, partiellement en coupe longitudinale, du dispositif ;
[0036] [Fig. 7] représente une vue en perspective, en position éclatée des éléments, des moyens de raccordement équipant la partie froide de l’échangeur de chaleur ;
[0037] [Fig. 8] représente une vue en perspective, en position éclatée des éléments, des moyens de raccordement équipant la partie chaude de l’échangeur de chaleur ;
[0038] [Fig. 9] représente une vue en coupe d’une résistance électrique à l’état inséré dans la cuve ; et
[0039] [Fig. 10] représente une vue en perspective, en position éclatée des éléments, d’une résistance électrique apte à être insérée dans la cuve.
[0040] Comme mentionné ci-dessus, l'invention a pour objet un dispositif 1 de production de fluide, notamment de liquide, chaud. Dans l'exemple décrit ci- dessous, le dispositif 1 est un dispositif de production d'eau chaude, de préférence sanitaire, pour une production instantanée d'eau chaude mais un tel dispositif peut s'appliquer à la production d'autres types de liquides chauds suivant la source de liquide à chauffer retenue sans sortir du cadre de l'invention.
[0041] Ce dispositif de production de liquide chaud peut être un dispositif de production d'eau chaude domestique apte à être installé dans tout type de construction.
[0042] Le dispositif 1 de production d'eau chaude comprend donc :
- une cuve 2 de réception de liquide équipée d'au moins une entrée 3 et d'une sortie 4 de fluide,
- un système 6 de chauffage du contenu de la cuve 2,
- un échangeur 7 de chaleur comprenant un circuit 8 primaire équipé au moins d’une entrée 8A et d’une sortie 8B de fluide, un circuit 9 secondaire équipé au moins d’une entrée 9A et d’une sortie 9B de fluide et une zone 10 d’échange de calories entre les circuits primaire 8 et secondaire 9,
- un circuit 11 de circulation en boucle entre la cuve 2 et le circuit primaire 8 de l'échangeur 7 de chaleur, et
- une pompe 12 disposée sur le circuit 11 de circulation en boucle, l’entrée 9A du circuit 9 secondaire de l’échangeur 7 de chaleur étant raccordable au moins à une source d'eau sanitaire pour permettre la production d'eau chaude sanitaire en sortie du circuit secondaire 9
- une vanne 31 disposée sur le circuit 11 de circulation en boucle entre la cuve 2 et le circuit primaire 8 de l'échangeur 7 de chaleur,
- un organe 32, tel qu’un moteur, d’entraînement en déplacement de la vanne 31 entre une position ouverte et une position fermée,
- et une unité 17 de commande au moins de la pompe 12 et de l’organe 32 d’entraînement en déplacement de la vanne 31. Cette unité 17 de commande étant configurée pour commander l’actionnement de l’organe 32 d’entraînement en déplacement de la vanne 31 dans le sens d’une ouverture ou d’une fermeture de la vanne 31 en fonction de l’état marche/arrêt de la pompe 12.
[0043] Le liquide contenu dans la cuve 2 est donc chauffé pour alimenter le circuit 8 primaire de l'échangeur de chaleur avant de retourner à la cuve. L'eau froide du circuit d'eau sanitaire de la construction, qui est un circuit d'eau sous pression, alimente, quant à elle, le circuit 9 secondaire de l'échangeur 7 de chaleur.
[0044] Cette eau froide sanitaire se réchauffe au niveau de l'échangeur 7 de chaleur par échange de calories avec le circuit 8 primaire dudit échangeur avant d'être distribuée au niveau de l'un quelconque des points d'eau de la construction.
[0045] Du fait de ce fonctionnement, le liquide contenu dans la cuve est dit mort. En effet, ce liquide n'est pas destiné à être distribué mais simplement à réchauffer l'eau froide du réseau d'eau sanitaire.
[0046] Dans ce dispositif 1 de production d'eau chaude, la cuve 2 de réception de liquide, qui peut être de l'eau ou une solution aqueuse, ou tout autre type de liquide est une cuve à axe vertical. En effet, cette cuve 2 présente une face formant fond d'appui au sol et une face du dessus, l'axe longitudinal de la cuve 2 passant par lesdites faces. Dans l'exemple représenté, la cuve est de forme générale parallélépipédique.
[0047] Au moins la partie dite intérieure de la cuve 2 apte à être en contact avec le liquide de remplissage de la cuve 2 est en matière de synthèse, en particulier en polyoléfine telle qu'un polypropylène. Cette cuve 2 stocke le liquide à pression atmosphérique. Au moins un évent 36 de sécurité qui sera décrit plus en détail ci- après peut être prévu pour éviter toute surpression à l'intérieur de la cuve 2.
[0048] Pour éviter une déperdition thermique, la cuve 2 comprend une enceinte 51, une enveloppe 52 entourant au moins partiellement l'enceinte 51 , et un isolant 53 disposé entre l'enceinte 51 et l'enveloppe 52. Le liquide est contenu à l'intérieur de l'enceinte 51. L'enceinte 51 est donc équipée de l'entrée 3 et de la sortie 4 de liquide avec la sortie 4 de liquide disposée à un niveau supérieur au niveau occupé par l'entrée 3 de liquide de la cuve. Cette enceinte 51 est réalisée en matière de synthèse, de préférence en polyoléfine.
[0049] L'enveloppe 52 est ici formée d'un corps ouvert sur le dessus et d'un couvercle de fermeture du corps. L'enceinte 51 est ainsi insérée dans l'enveloppe 52 qui, à l'état fermé, entoure complètement l'enceinte 51.
[0050] L'isolant 53 est, quant à lui, formé par une mousse, par exemple, injectée dans l'enveloppe à l'état inséré de l'enceinte dans l'enveloppe 52 dans l'espace laissé libre entre l'extérieur de l'enceinte 51 et l'intérieur de l'enveloppe 52.
[0051] La cuve 2 comprend, dans la moitié inférieure de la cuve 2, sur la surface extérieure de la cuve 2, une réservation 16 à l'intérieur de laquelle l'échangeur 7 de chaleur est apte à être logé pour s'étendre au moins partiellement à l'intérieur du gabarit hors tout de la cuve 2. Cette réservation 16 est formée par un décrochement de ladite cuve 2 ménagé dans la paroi latérale de la cuve au niveau de la zone de la paroi latérale de la cuve jouxtant le fond de la cuve. Cette réservation forme ainsi un logement de l'échangeur de chaleur extérieur à la cuve qui peut être fermé par un capot. L'échangeur 7 de chaleur est ainsi disposé à l'extérieur de la cuve en partie basse de la cuve 2, c'est-à-dire au niveau de la moitié inférieure de la cuve 2, près du fond de la cuve.
[0052] Cet échangeur 7 de chaleur est, à l'état raccordé à la cuve 2, disposé à un niveau inférieur au niveau occupé par l'entrée 3 de la cuve 2 raccordable à la sortie 8B du circuit 8 primaire dudit échangeur 7 de chaleur.
[0053] Dans les exemples représentés, l'échangeur 7 de chaleur est un échangeur à contrecourant, en particulier à plaques, avec les plaques s'étendant à l'horizontal, c'est-à-dire sensiblement parallèlement à la face formant fond d'appui au sol de la cuve. [0054] Les entrées et sorties des circuits primaire et secondaire de l'échangeur de chaleur sont, dans l'exemple représenté, ménagées sur une même face du bloc renfermant les plaques de l'échangeur 7.
[0055] Pour permettre une circulation en boucle entre la cuve 2 et le circuit 8 primaire de l'échangeur 7 de chaleur, le circuit 11 de circulation en boucle entre la cuve 2 et le circuit 8 primaire de l'échangeur 7 de chaleur comprend une branche 11 A aller disposée entre la sortie 4 de la cuve 2 et l'entrée 8A du circuit 8 primaire et une branche 11 B retour disposée entre la sortie 8B du circuit 8 primaire et l'entrée 3 de la cuve, la pompe 12 et la vanne 31 étant ici disposées sur la branche 11 A aller du circuit 11 de circulation en boucle, ce qui constitue une solution préférée bien que la pompe 12 et la vanne 31 puissent être également disposées sur la branche retour.
[0056] La branche 11 A aller est formée par un conduit dont une extrémité est fixée de manière permanente à l'entrée 3 de la cuve 2. Ce conduit présente une longueur de conduit noyée dans l'isolant de la cuve suivie d'une longueur de conduit qui s'étend dans la réservation 16 de la cuve 2 pour être raccordée à l'entrée 8A du circuit 8 primaire de l'échangeur 7 de chaleur.
[0057] Le liquide circule dans le circuit 8 primaire de l'échangeur de chaleur avant de ressortir de l'échangeur de chaleur au niveau de la sortie 8B de l'échangeur de chaleur. A nouveau, un conduit raccorde cette sortie 8B de l'échangeur de chaleur à l'entrée 3 de l'enceinte de la cuve et forme la branche 11 B retour du circuit 11.
[0058] Cette liaison entre l'entrée 3 de la cuve et la sortie 8B du circuit primaire de l'échangeur est de longueur inférieure à la liaison entre la sortie 4 de la cuve et l'entrée 8A du circuit 8 primaire de l'échangeur 7 de chaleur. En effet, la sortie 4 de la cuve raccordable à l'entrée 8A du circuit 8 primaire est disposée dans le tiers supérieur du volume intérieur de la cuve 2 et l'entrée de la cuve 2 raccordable à la sortie 8B du circuit 8 primaire est disposée dans le tiers inférieur du volume intérieur de la cuve 2, étant entendu que le tiers supérieur et le tiers inférieur sont pris par référence à la hauteur totale du volume intérieur de l'enceinte de la cuve, cette hauteur étant prise entre le point le plus haut du volume intérieur et le point le plus bas du volume intérieur à l'état positionné au sol de la cuve reposant par sa face formant fond sur une surface horizontale.
[0059] En pratique, l'enceinte de la cuve présente un niveau de remplissage maximal et la sortie de la cuve est généralement disposée au-dessous de ce niveau de remplissage maximal dans le tiers supérieur de la cuve. A l'inverse, l'entrée 3 de la cuve 2 raccordable à la sortie 8B du circuit 8 primaire de l'échangeur de chaleur débouche dans la cuve 2 à un niveau inférieur au niveau occupé par la partie 6 de système de chauffage logée dans la cuve 2.
[0060] Le but est d'extraire du liquide de la cuve au niveau de la zone chaude de la cuve et de réintroduire du liquide dans la cuve au niveau de la zone froide de la cuve pour éviter une perturbation de la stratification thermique qui entraînerait des turbulences générant une perte en volume du volume de liquide chaud exploitable.
[0061 ] La pompe 12 qui est utilisée pour cette circulation en boucle du liquide entre cuve et échangeur de chaleur est une pompe 12 à débit variable, telle qu'une pompe, à moteur "brushless". La présence de la vanne 31 et l'ajustement du débit de la pompe permettent de respecter la consigne de température de l'eau chaude sanitaire devant être distribuée. Cette consigne de température est prédéfinie.
[0062] En pratique, le dispositif 1 comprend une horloge 171 dont les données peuvent être adressées à l’unité 17 de commande. L’unité 17 de commande est quant à elle configurée pour commander l’actionnement de l’organe 32 d’entraînement en déplacement de la vanne 31 , c’est-à-dire le moteur d’entraînement en déplacement de la vanne 31 , dans le sens d’une ouverture de la vanne 31 en parallèle de la commande du démarrage de la pompe 12. L’unité 17 de commande est encore configurée pour commander l’actionnement de l’organe 32 d’entraînement en déplacement de la vanne 31 dans le sens d’une fermeture de la vanne 31 en fonction des données fournies par l’horloge 171. En particulier, l’unité 17 de commande est encore configurée pour commander l’actionnement de l’organe 32 d’entraînement en déplacement de la vanne 31 dans le sens d’une fermeture de la vanne 31 à l’état arrêté de la pompe 12 après arrêt de la pompe 12 pendant une période de temps prédéterminée. Cette période de temps prédéterminée qui peut être fixe ou variable est généralement de l’ordre de quelques minutes.
[0063] Pour commander le passage de l’état marche à l’état arrêt de la pompe 12 ou inversement à l’aide de l’unité 17 de commande, le dispositif 1 comprend des moyens 13 de régulation du débit de ladite pompe 12. Ces moyens 13 de régulation du débit de la pompe 12 comprennent un débitmètre 14 disposé, de préférence, en entrée du circuit 9 secondaire, et au moins deux sondes 131 et 132 de température dont au moins une, représentée en 132 aux figures est disposée sur le circuit 11 de circulation en boucle entre la cuve 2 et le circuit primaire 8 de l'échangeur 7 de chaleur. L'unité 17 de commande est configurée pour commander la pompe 12, et par suite, bien évidemment, la vanne 31 , au moins en fonction des données fournies par les sondes de température 131 et 132. et le débitmètre 14. L’une des sondes de température représentée en 131 aux figures, est disposée en entrée du circuit 9 secondaire. D’autres sondes de température telles qu’une sonde disposée en sortie du circuit 9 secondaire, peuvent également être prévues.
[0064] Le dispositif 1 comprend, en entrée du circuit 9 secondaire dans la zone de raccordement de l'entrée 9A du circuit 9 secondaire au réseau d'eau froide sanitaire, un conduit 18 disposé au moins partiellement dans l'épaisseur de la cuve 2. En particulier, ce conduit 18 est ici partiellement noyé dans l'isolant 53 de la cuve 2.
[0065] L'extrémité du conduit 18 opposée à celle raccordée à l'entrée 9A du circuit secondaire 9 de l'échangeur de chaleur est divisée en deux branches, l'une, raccordable au circuit d'eau froide sanitaire et représentée en 18B aux figures, l'autre, représentée en 18A aux figures, raccordable à un circuit d'eau chaude pour permettre une distribution immédiate d'eau chaude en sortie de l'échangeur de chaleur.
[0066] La branche 18B est équipée du débitmètre 14 qui forme l'un des moyens de régulation de la pompe 12. L'autre branche 18A du conduit 18 est équipée d'un organe d'obturation 20, tel qu'une électrovanne.
[0067] Une sonde de température 131 est disposée sur le conduit 18, en aval de la zone de raccordement des branches 18A et 18B entre elles, entre cette zone de raccordement et l'entrée 9A du circuit secondaire de l'échangeur de chaleur.
Cette sonde de température 131 forme la sonde de température, disposée en entrée du circuit secondaire de l'échangeur de chaleur, et apte à aider à la régulation de la pompe 12.
[0068] De la même manière, le dispositif 1 comprend en sortie 9B du circuit 9 secondaire, dans la zone de raccordement de la sortie 9B du circuit secondaire à un réseau de distribution d'eau chaude, un conduit 19 disposé au moins partiellement dans l'épaisseur de la cuve 2. En particulier, ce conduit 19 est ici partiellement noyé dans l'isolant 53 de la cuve 2.
[0069] Une sonde de température peut être disposée sur ce conduit 19.
[0070] La sonde 132 de température d'aide à la régulation de la pompe 12 disposée sur le circuit 11 de circulation en boucle entre la cuve 2 et le circuit primaire 8 de l'échangeur 7 de chaleur peut être disposée dans la cuve 2 comme dans l’exemple représenté ou en entrée du circuit 8 primaire sur le conduit formant la branche 11 A aller du circuit en boucle entre la cuve 2 et l'échangeur 7 de chaleur.
[0071] Enfin, le dispositif comprend, comme mentionné ci-dessus, une unité 17 de commande au moins de la pompe 12 et de la vanne 31 , cette unité de commande étant configurée pour commander la pompe 12 et par suite la vanne 31 au moins en fonction des données fournies par les sondes de température 131, 132 et le débitmètre 14. La consigne de débit est donnée par l'organe de commande d'ouverture d'un point d'eau de la construction.
[0072] Cette unité 17 de commande se présente sous forme d'un système électronique et informatique qui comprend, par exemple, un microprocesseur et une mémoire de travail. Selon un aspect particulier, l'unité de commande peut présenter la forme d'un automate programmable. Autrement dit, les fonctions et étapes décrites peuvent être mises en œuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels, par exemple des réseaux de ports programmables, en particulier, les fonctions et étapes opérées par l'unité de pilotage ou ces modules peuvent être réalisés par des jeux d'instructions et/ou informatiques implémentés dans un processus ou contrôleur ou être réalisés par ces composants électroniques dédiés ou des composants de type FPGA ou ASIC. Il est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques.
[0073] Lorsqu'il est précisé que l'unité ou des moyens ou modules de ladite unité sont configurés pour réaliser une opération donnée, cela signifie que l'unité comprend des instructions informatiques et les moyens d'exécution correspondant qui permettent de réaliser ladite opération et/ou que l'unité comprend des composants électroniques correspondants.
[0074] La régulation de la pompe utilise donc au moins les données d'entrée suivantes:
- la température d'entrée d'eau froide sanitaire dans l'échangeur de chaleur,
- la température d'entrée de l'eau de la cuve dans l'échangeur de chaleur,
- la consigne de température d'eau chaude sanitaire, et
- le débit d'eau sanitaire.
[0075] En fonction de ces données, le débit de la pompe est choisi.
[0076] Pour permettre le raccordement du conduit 18 et de la branche de retour 11 B du circuit 11 en boucle à l'échangeur de chaleur, l'échangeur de chaleur comprend, au niveau de sa partie froide formée par l'entrée 9A du circuit 9 secondaire et la sortie 8B du circuit 8 primaire disposés côte-à-côte sur une face de l'échangeur de chaleur, une pièce 27 de liaison desdites entrée et sortie respectivement au conduit 18 et à la branche de retour 11B.
[0077] Cette pièce 27 de liaison, qui comprend deux tronçons de conduit pour lesdits raccordements, forme le support d'une vanne 25 de vidange apte à permettre la vidange de la cuve via la branche de retour 11B. Cette pièce 27 de liaison assure encore la fixation de l'échangeur 7 de chaleur sur la cuve 2 et la fixation des sondes de température.
[0078] De la même manière, l'échangeur 7 de chaleur comprend, au niveau de sa partie chaude formée par l'entrée 8A du circuit primaire et la sortie 9B du circuit secondaire disposées côte-à-côte sur une même face de l'échangeur de chaleur, une pièce 26 de liaison desdites entrée et sortie respectivement à la branche aller 11A du circuit en boucle et au conduit 19. [0079] Cette pièce 26 de liaison, qui comprend deux tronçons de conduit pour lesdits raccordements, forme également un moyen de connexion de la pompe 12. Cette pièce de liaison supporte également certaines des sondes de température.
[0080] Grâce à ce mode de réalisation, au moins l'échangeur de chaleur, la pompe 12 qui est à débit variable, la vanne 31 et son organe 32 d’entraînement en déplacement et les moyens 13 de régulation du débit de la pompe 12 forment un ensemble prêt à monter.
[0081] Pour permettre un fonctionnement de l'échangeur de chaleur, il est nécessaire de chauffer la température de la cuve à une température généralement voisine de 70°C en partie haute de la cuve, cette température pouvant être contrôlée à l'aide d'une sonde 28 de température positionnée au plus près du système 6 de chauffage, par exemple dans le corps 23 de boîtier présenté ci-après.
[0082] Le système 6 de chauffage peut affecter un grand nombre de formes. Dans l'exemple représenté, la cuve 2 comprend deux résistances électriques, à savoir une résistance électrique supérieure et une résistance électrique inférieure, logées à l'intérieur de la cuve, et une unité de commande desdites résistances électriques.
[0083] L'unité de commande est configurée pour commander sélectivement lesdites résistances électriques. Cette unité de commande est également configurée pour commander les résistances électriques à des consignes de températures différentes.
[0084] Cette unité de commande peut être réalisée commune avec l'unité 17 de commande de la pompe et est formée de la même manière de ce qui a été décrit pour l'unité de commande de la pompe d'un système électronique et informatique qui comprend, par exemple, un microprocesseur et une mémoire de travail.
[0085] La température de consigne de la résistance électrique inférieure est inférieure ou égale à la température de consigne de la résistance électrique supérieure. La résistance électrique supérieure est prioritaire. [0086] Pour permettre un montage simplifié de chaque résistance électrique, la cuve
2 comprend, au niveau de chacune des résistances électriques, deux orifices 21 , 22 en regard ménagés l’un 21, dans l’enceinte 51, l’autre 22, dans l’enveloppe 52, ces orifices 21 , 22 étant reliés par un corps 23 de boîtier à fond 231 percé formant un fourreau de liaison desdits orifices 21 , 22 entre eux. Ce corps 23 de boîtier, réalisé en matière de synthèse, est en appui par son fond sur l’enceinte 51 en s’étendant au moins partiellement à l’intérieur de l’enceinte 51. En particulier, le perçage du fond du boîtier est bordé extérieurement d'un rebord pour former une saillie tubulaire insérée dans l'orifice de l'enceinte. La saillie tubulaire du corps de boîtier insérée dans l'orifice de l'enceinte comprend deux doigts de gant ouverts en direction de l'intérieur du corps de boîtier, chaque doigt de gant étant réalisé d'une seule pièce avec le corps de boîtier. Une sonde de température est positionnable à l'intérieur de l'un des doigts de gant et un thermostat de coupure est positionnable à l'intérieur de l'autre des doigts de gant. Chaque résistance 61, 62 électrique se présente sous forme d’un corps allongé muni d’un joint 24 enfilé sur le corps de la résistance. Cette résistance 61 ou 62 électrique est introduite à coulissement à l’intérieur du corps 23 de boîtier, traverse le perçage 2311 du fond 231 du corps 23 de boîtier pour s'étendre au moins partiellement à l'intérieur de la cuve 2. En particulier, cette résistance 61 ou 62 électrique est positionnable à l'intérieur du corps de boîtier de manière coaxiale au perçage 2311 du fond du corps de boîtier pour faire saillie via ledit perçage à l'intérieur de l'enceinte, et est déplaçable à coulissement à l'intérieur du corps de boîtier. A l'état positionné de la résistance 61 ou 62 électrique en saillie au moins partielle à l'intérieur de la cuve 2, et à l'état traversé du perçage 2311 par la résistance électrique 61 ou 62, le joint 24 en contact d'appui étanche avec la résistance 61 ou 62 ferme de manière étanche le perçage 2311 du fond 231 du corps 23 de boîtier. Une pièce 30 peut également être enfilée sur le corps de la résistance pour venir à recouvrement du joint 24. Cette pièce 30 est fixée par vissage du corps du boîtier pour éviter toute sortie intempestive du joint 24. Cette pièce de fixation est donc enfilable sur la résistance électrique à la suite du joint et est couplable par vissage au corps de boîtier, ce corps de boîtier comprenant au moins un puits de vissage réalisé d'une seule pièce avec ledit corps.
[0087] Le corps 23 de boîtier est fermé par un couvercle 29 masquant la résistance qui peut être retirée de la cuve par une simple traction exercée sur la résistance électrique. Ce couvercle est logé dans un renforcement de l'enveloppe ménagé au niveau de l'orifice de l'enveloppe.
[0088] On note dans les exemples représentés que le corps de boîtier comprend un fond et une paroi latérale périphérique et que la paroi latérale périphérique du corps du boîtier est munie d'une collerette périphérique externe disposée en appui sur la partie de la surface interne de l'enveloppe entourant l'orifice de l'enveloppe.
[0089] En variante, la cuve peut comprendre uniquement une résistance électrique.
[0090] Chaque résistance est une résistance électrique en épingle comprenant un corps tubulaire à l'intérieur duquel est logé un fil résistif et au moins un thermofusible, les extrémités de l'épingle réalisées sous forme de deux branches parallèles étant munies chacune d'un connecteur électrique sur lequel le joint est apte à s'enfiler.
[0091] En complément, les moyens de chauffage peuvent comprendre une pompe à chaleur et un circuit de circulation en boucle entre le contenu de la cuve et la pompe à chaleur. Le système de chauffage peut encore comprendre, en complément ou en variante, un capteur solaire 63 et des moyens 64 de circulation du contenu de la cuve à travers ledit capteur 63 solaire comme représenté à la figure 4. Le système de chauffage peut encore comprendre une chaudière, par exemple au gaz, reliée à la cuve.
[0092] Enfin, pour permettre le remplissage de la cuve notamment lors de la première utilisation du dispositif de production d'eau chaude, ou en cas d’évaporation du liquide contenu dans la cuve 2, la cuve 2 est équipée, dans son tiers supérieur, d’un orifice 33 de remplissage en liquide de la cuve 2. Cet orifice 33 de remplissage est raccordé par une liaison 35 fluidique obturable à la portion de circuit 9 secondaire s’étendant entre l’entrée 9A du circuit 9 secondaire et la zone 10 d’échange de calories entre les circuits primaire 8 et secondaire 9 de l’échangeur 2 de chaleur. Cette liaison 35 fluidique obturable est munie au niveau de l’orifice 33 de remplissage d’une pièce 34 de raccordement à la cuve 2. Cette pièce 34 de raccordement est munie d’un évent 36, d’un orifice 37 de trop-plein et d’un orifice 38 supplémentaire faisant office de trop-plein ou d’évent en fonction du niveau de remplissage de la cuve 2. L’orifice 38 supplémentaire est disposé à un niveau supérieur par rapport à l’orifice 37 de trop-plein. Cet orifice 38 supplémentaire est par ailleurs disposé à un niveau inférieur à celui occupé par l’évent 36. La configuration de cette pièce de raccordement permet d’éviter toute remontée de l’eau « morte » de la cuve 2 dans le réseau de distribution du liquide de remplissage au cours de l’opération de remplissage de la cuve.
[0093] Cette pièce 34 de raccordement à la cuve 2 est encore équipée d'un organe 43 d'obturation. Cet organe 43 d'obturation est, dans l'exemple représenté, un clapet pivotant monté à pivotement autour d'un axe dit horizontal s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal de la pièce 34 de raccordement qui est une pièce tubulaire. Cet organe 43 d'obturation est conformé et dimensionné pour être rappelé en position fermée sous l'effet de son propre poids. Cet organe 43 d'obturation normalement fermé est donc apte à passer de la position fermée à la position ouverte sous l'effet, par exemple, d'un remplissage de la cuve. La présence d'un tel organe d'obturation permet de limiter l'apparition de condensation au niveau du couvercle 54 de l'enveloppe, en particulier au niveau de la partie du couvercle 54 représentée en 44 aux figures venant à recouvrement au moins partiel de la pièce 34 de raccordement.
[0094] Pour parfaire la sécurité de l’installation et limiter le risque d’un remplissage intempestif de la cuve 2, la cuve 2 est équipée d’un capteur de niveau dit inférieur 39 et d’un capteur de niveau dit supérieur 40 disposés à des hauteurs différentes dans la cuve 2. Dans les exemples représentés, ces capteurs sont des flotteurs décalés axialement le long d’une tige à l’intérieur de la cuve 2. La liaison 35 fluidique obturable est munie d’un organe 41 d’obturation, telle qu’une électrovanne. Cet organe 41 d’obturation est équipé d’un circuit 42 électrique de commande. Le circuit 42 électrique de commande est configuré pour passer de l’état fermé correspondant à la position ouverte de l’organe 41 d’obturation à l’état ouvert correspondant à la position fermée de l’organe 41 d’obturation au moins à l’état activé du capteur de niveau supérieur 40. Ainsi, lorsque le niveau de remplissage de la cuve 2 atteint le capteur de niveau supérieur 40, c'est-à-dire à l'état activé du capteur de niveau supérieur 40, celui-ci fait office d’interrupteur du circuit 42 électrique de commande de l’organe 41 d’obturation et commute ce dernier pour l’ouvrir. Ainsi, une poursuite du remplissage de la cuve 2 à partir de la liaison fluidique est empêchée. [0095] Le fonctionnement du dispositif s'opère comme suit :
[0096] Lors de la détection d'un soutirage, cette détection s'opérant à l'aide du débitmètre, des données de température mesurées par les différentes sondes de température disposées en entrée et/ou sortie des circuits primaire et secondaire ainsi que la valeur de débit mesurée sont adressées à l'unité 17 de commande qui ouvre la vanne 31 et régule le débit de la pompe 12 en fonction desdites données pour permettre un chauffage de l'eau froide sanitaire à la température de consigne prédéterminée.
[0097] A l'issue du soutirage, la pompe 12 est arrêtée et l'échangeur 7 de chaleur est vidangé par thermosiphon pour éviter toute stagnation d'eau chaude à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. Après une période de temps prédéterminée, la vanne 31 est fermée pour éviter toute poursuite d’une circulation de fluide. En effet, en dehors d'un tirage d'eau chaude sanitaire, la pompe est arrêtée. A l'arrêt de la pompe, l'eau froide contenue dans le bas de la cuve repousse l'eau tiède de l'échangeur qui remonte dans la cuve par la branche aller du circuit 11 en boucle entre la cuve et l'échangeur de chaleur jusqu'à ce que le niveau de séparation entre eau froide et eau chaude au niveau de l'eau froide dans la cuve et dans le tuyau d'eau de la branche aller du circuit en boucle soit le même.
[0098] Ainsi, l'eau tiède de l'échangeur est remplacée par l'eau froide du bas de la cuve par un phénomène de thermosiphon.
[0099] Cette circulation inversée est représentée à la figure 2. Cette circulation inversée est empêchée une fois la vanne 31 fermée, cette fermeture de la vanne 31 intervenant quelques minutes après l’arrêt de la pompe 12, une fois le refroidissement de l’échangeur de chaleur achevé.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif (1) de production de fluide chaud, en particulier d'eau chaude sanitaire, comprenant :
- une cuve (2) de réception de liquide équipée d'au moins une entrée (3) et d'une sortie (4) de fluide, au moins la partie dite intérieure de la cuve (2) apte à être en contact avec le liquide de remplissage de la cuve (2) étant en matière de synthèse,
- un système (6) de chauffage du contenu de la cuve (2),
- un échangeur (7) de chaleur comprenant un circuit (8) primaire équipé au moins d’une entrée (8A) et d’une sortie (8B) de fluide, un circuit (9) secondaire équipé au moins d’une entrée (9A) et d’une sortie (9B) de fluide et une zone (10) d’échange de calories entre les circuits primaire (8) et secondaire (9) disposée à l’extérieur de la cuve (2),
- un circuit (11 ) de circulation en boucle entre la cuve (2) et le circuit primaire (8) de l'échangeur (7) de chaleur, et
- une pompe (12) disposée sur le circuit (11 ) de circulation en boucle, l’entrée (9A) du circuit (9) secondaire de l’échangeur (7) de chaleur étant raccordable au moins à une source de fluide à chauffer pour permettre la production de fluide chaud en sortie du circuit secondaire (9), caractérisé en ce que le dispositif (1 ) comprend une vanne (31 ) disposée sur le circuit (11) de circulation en boucle entre la cuve (2) et le circuit primaire (8) de l'échangeur (7) de chaleur, un organe (32) d’entraînement en déplacement de la vanne (31) entre une position ouverte et une position fermée, une unité (17) de commande au moins de la pompe (12) et de l’organe (32) d’entraînement en déplacement de la vanne (31), l’unité (17) de commande étant configurée pour commander l’actionnement de l’organe (32) d’entraînement en déplacement de la vanne (31 ) et par suite le passage de la vanne (31) de la position ouverte à la position fermée ou inversement en fonction de l’état marche/arrêt de la pompe (12).
[Revendication 2] Dispositif (1) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif (1 ) comprend une horloge (171 ) et en ce que l’unité (17) de commande est configurée pour commander l’actionnement de l’organe (32) d’entraînement en déplacement de la vanne (31) dans le sens d’une ouverture de la vanne (31) en parallèle de la commande du démarrage de la pompe (12) et configurée pour commander l’actionnement de l’organe (32) d’entraînement en déplacement de la vanne (31) dans le sens d’une fermeture de la vanne (31) à l’état arrêté de la pompe (12) après arrêt de la pompe (12) pendant une période de temps prédéterminée.
[Revendication 3] Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la pompe (12) est une pompe à débit variable et en ce que le dispositif (1 ) comprend des moyens (13) de régulation du débit de ladite pompe (12), ces moyens (13) de régulation du débit de la pompe (12) comprenant un débitmètre (14) disposé, de préférence, en entrée du circuit (9) secondaire, et au moins deux sondes (131, 132) de température dont au moins une est disposée sur le circuit (11 ) de circulation en boucle entre la cuve (2) et le circuit primaire (8) de l'échangeur (7) de chaleur, et en ce que l'unité (17) de commande est configurée pour commander la pompe (12) au moins en fonction des données fournies par les sondes de température (131, 132) et le débitmètre (14).
[Revendication 4] Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif (1) comprend, en entrée du circuit (9) secondaire, dans la zone de raccordement de l'entrée (9A) du circuit (9) secondaire à au moins une source de fluide à chauffer, un conduit (18) disposé au moins partiellement dans l'épaisseur de la cuve (2), ce conduit (18) dit d’entrée couplable à une extrémité à l’entrée (9A) du circuit (9) secondaire de l’échangeur (2) de chaleur se divisant côté extrémité opposée de raccordement à au moins une source de fluide à chauffer en deux branches (18A, 18B) équipées l’une (18A), d’un organe (20) d’obturation, l’autre (18B), du débitmètre (14).
[Revendication 5] Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit (11) de circulation en boucle entre la cuve (2) et le circuit (8) primaire de l'échangeur (7) de chaleur comprend une branche (11 A) aller disposée entre la sortie (4) de la cuve (2) et l'entrée (8A) du circuit (8) primaire et une branche (11 B) retour disposée entre la sortie (8B) du circuit (8) primaire et l'entrée (3) de la cuve (2), la pompe (12) et la vanne (31) étant disposées, de préférence, sur la branche (11 A) aller du circuit (11 ) de circulation en boucle.
[Revendication 6] Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cuve (2) est équipée d’un orifice (33) de remplissage en liquide de la cuve (2), cet orifice (33) de remplissage étant raccordé par une liaison (35) fluidique obturable à la portion de circuit (9) secondaire s’étendant entre l’entrée (9A) du circuit (9) secondaire et la zone (10) d’échange de calories entre les circuits primaire (8) et secondaire (9) de l’échangeur (2) de chaleur.
[Revendication 7] Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la liaison (35) fluidique obturable est munie au niveau de l’orifice (33) de remplissage d’une pièce (34) de raccordement à la cuve (2), cette pièce (34) de raccordement étant munie d’un évent (36), d’un orifice (37) de trop-plein et d’un orifice (38) supplémentaire faisant office de trop-plein ou d’évent en fonction du niveau de remplissage de la cuve (2).
[Revendication 8] Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la cuve (2) est équipée d’un capteur de niveau dit inférieur (39) et d’un capteur de niveau dit supérieur (40) disposés à des hauteurs différentes dans la cuve (2), en ce que la liaison (35) fluidique obturable est munie d’un organe (41) d’obturation équipé d’un circuit (42) électrique de commande et en ce que le circuit (42) électrique de commande est configuré pour passer de l’état fermé correspondant à la position ouverte de l’organe (41) d’obturation à l’état ouvert correspondant à la position fermée de l’organe (41) d’obturation au moins à l’état activé du capteur de niveau supérieur (40).
[Revendication 9] Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la sortie (4) de la cuve (2) raccordable à l’entrée (8A) du circuit (8) primaire est disposée dans le tiers supérieur du volume intérieur de la cuve (2) et l’entrée de la cuve (2) raccordable à la sortie (8A) du circuit (8) primaire est disposée dans le tiers inférieur du volume intérieur de la cuve (2), en ce qu’au moins une partie du système (6) de chauffage est logée dans la cuve (2) et en ce que l’entrée (3) de la cuve (2) raccordable à la sortie (8B) du circuit (8) primaire de l’échangeur (2) de chaleur débouche dans la cuve (2) à un niveau inférieur au niveau occupé par la partie du système (6) de chauffage logée dans la cuve (2).
[Revendication 10] Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la cuve (2) comprend, dans la moitié inférieure de la cuve (2), sur la surface extérieure de la cuve (2) une réservation (16) à l’intérieur de laquelle l’échangeur (7) de chaleur qui est un échangeur (7) à contre-courant, de préférence à plaques, est apte à être logé pour s’étendre au moins partiellement à l’intérieur du gabarit hors tout de la cuve (2).
[Revendication 11] Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l’échangeur (7) de chaleur est, à l’état raccordé à la cuve (2), disposé à un niveau inférieur au niveau occupé par l’entrée de la cuve (2) raccordable à la sortie (8B) du circuit (8) primaire dudit échangeur (7) de chaleur.
[Revendication 12] Dispositif (1 ) selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que la cuve (2) comprend une enceinte (51), une enveloppe (52) entourant au moins partiellement l’enceinte (51) et un isolant (53) disposé entre l’enceinte (51) et l’enveloppe (52).
[Revendication 13] Dispositif (1) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’au moins une partie du système (6) de chauffage est logée dans la cuve (2) et en ce que l’épaisseur de la cuve (2) prise entre la face externe de l’enveloppe (52) et la face interne de l’enceinte (51) est dans la partie de la cuve (2) s’étendant au-dessus de la partie du système (6) de chauffage logée à l’intérieur de la cuve (2) au moins localement supérieure à celle de l’épaisseur de la cuve s’étendant au-dessous de la partie du système (6) de chauffage logée à l’intérieur de la cuve (2).
[Revendication 14] Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu’au moins l’échangeur (7) de chaleur, la pompe (12) qui est à débit variable et la vanne (31) avec son organe (32) d’entraînement en déplacement qui est de préférence un moteur forment un ensemble prêt à monter.
[Revendication 15] Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 14, prise en combinaison avec l’une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le système (6) de chauffage comprend au moins une résistance (61 , 62) électrique logée à l'intérieur de la cuve (2), en ce que la cuve (2) comprend, au niveau de la, ou d’au moins l’une des résistances (61, 62) électriques, deux orifices (21, 22) en regard ménagés l’un (21), dans l’enceinte (51), l’autre (22), dans l’enveloppe (52), ces orifices (21 , 22) étant reliés par un corps (23) de boîtier à fond (231 ) percé formant un fourreau de liaison desdits orifices (21 , 22) entre eux, ce corps (23) de boîtier s’étendant au moins partiellement à l’intérieur de l’enceinte (51), et en ce que la résistance (61, 62) électrique se présente sous forme d’un corps allongé muni d’un joint (24) enfilé sur la résistance (61 ,62) électrique, ce joint (24) en contact d'appui étanche avec la résistance (61, 62) électrique fermant de manière étanche le perçage (2311) du fond (231) du corps (23) de boîtier à l’état traversé dudit perçage (2311 ) par la résistance électrique (61 , 62).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU417804B2 (en) * 1967-07-26 1971-10-13 Rheem Australia Pty. Limited Improvements in water heaters
AT278985B (de) 1968-04-04 1970-02-25 Austria Email Ag Elektro-Heißwasserspeicher
DE8428132U1 (de) 1984-09-25 1986-01-23 Wilhelm & Sander GmbH, 3418 Uslar Wasserspeicher, insbesondere Warmwasserspeicher
DE4035115C2 (de) * 1990-03-12 1993-11-04 Sandler Energietechnik Anordnung zum aufheizen und zum bereitstellen von warmem oder heissem brauchwasser von trinkwasserqualitaet
DE4206074C2 (de) * 1992-02-27 1998-07-16 Sandler Energietechnik Vorrichtung zur Regelung der Entnahmetemperatur von Brauchwasser mit Trinkwasserqualität
EP1731850B2 (fr) * 2005-06-10 2016-08-17 Bleckmann GmbH & Co. KG Chaudière en matière plastique sans bride
WO2009077966A2 (fr) * 2007-12-14 2009-06-25 Activehome Ltd. Chaudière

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