FR2473160A1 - Fluid circulation control for central heating system - uses transverse couplings between parallel circulation tubes to form selectively opened circuits - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un centre de distribution et de commande d'une installation à fluide caloporteur installée dans une maison. The invention relates to a distribution and control center for a heat transfer fluid installation installed in a house.
Le dispositif est prévu 1. - en partie,pour distribuer un fluide caloporteur, tel que de l'eau, dans l'installation à fluide caloporteur qui comprend un ou plusieurs composants principaux qui chauffent le fluide caloporteur, un ou plusieurs composants principaux qui consomment la chaleur du fluide caloporteur, un ou plusieurs composants principaux qui stockent la chaleur du fluide caloporteur, un ou plusieurs composants principaux dans lesquels peut s'effectuer un échange de chaleur entre le fluide caloporteur et d'autres fluides caloporteurs dans l'installation, de meme que, 2. - en partie, pour prendre en charge l'ensemble de la commande quantitative et de la répartition du ou des courants de fluide caloporteur provenant de chaque composant principal de l'installation pour parvenir à un autre ou à d'autres composants principaux de ladite installation. The device is provided 1. - in part, for distributing a heat transfer fluid, such as water, in the heat transfer fluid installation which comprises one or more main components which heat the heat transfer fluid, one or more main components which consume the heat of the heat transfer fluid, one or more main components which store the heat of the heat transfer fluid, one or more main components in which heat exchange can take place between the heat transfer fluid and other heat transfer fluids in the installation, same as, 2. - in part, to take care of all of the quantitative control and of the distribution of the coolant stream (s) coming from each main component of the installation in order to reach another or others main components of said installation.
On sait construire des installations à fluide ou agent caloporteur comprenant des composants principaux tels que des appareils de chauffage central, des capteurs solaires, des radiateurs, des accumulateurs, des chauffe-eau, des échangeurs de chaleur et analogues, lesquels composants sont chacun pourvus de deux connexions (les échangeurs de chaleur en ayant quatre) destinées à une entrée et à une sortie, et ceci pour pouvoir, de manière improvisée, installer individuellement les composants principaux ainsi que les dispositifs appropriés de distribution, de commande et de connexion entre les composants principaux.Le but de tout ceci est de permettre, quand le besoin s'en fait sentir, de réaliser facilement des circuits de circulation variés dans l'installation à fluide caloporteur, de manière à donner de la souplesse à l'installation quand apro- duction de chaleur, la consommation de chaleur, le stockage de la chaleur de même que l'échange de la chaleur à l'intérieur de l'installation, c'est-à-dire en bref les performances de l'installation à fluide caloporteur, doivent varier de temps en temps.Au cours d'une période où l'ensoleillement est réduit, il est pobablement nécessaire d'utiliser un ou plusieurs appareils de chauffage central et/ou un ou plusieurs accumulateurs-et/ou un ou plusieurs radiateurs et/ou un ou plusieurs échangeurs de chaleur pour que la production et l'utilisation de la chaleur pouvant 8tre produite dans l'installation et qui est également stockée dans cette dernière puisse être efficace, éventuellement optimale, et économique. Lorsqu'on traverse une période où l'ensoleillement est abondant, il est probablement possible de déconnecter le ou les appareils de chauffage central, et de connecter des accumulateurs et des radiateurs aux collecteurs solaires de l'installation de chauffage, etc.Dans la pratique, il est nécessaire d'utiliser une grande quantité de dispositifs de connexion, de distribution et de direction pour que l'installation de chauffage puisse fonctionner de façon satisfaisante, efficace, optimale et économique dans toutes les situations imaginables. It is known to build fluid or heat transfer agent installations comprising main components such as central heating devices, solar collectors, radiators, accumulators, water heaters, heat exchangers and the like, which components are each provided with two connections (the heat exchangers having four) intended for an inlet and an outlet, and this in order to be able to improvise, individually, the main components as well as the appropriate devices of distribution, control and connection between the components The purpose of all this is to allow, when the need arises, to easily carry out various circulation circuits in the installation with heat transfer fluid, so as to give flexibility to the installation when apro- heat reduction, heat consumption, heat storage as well as heat exchange inside the installation, c In short, the performance of the installation with heat transfer fluid must vary from time to time. During a period when the sunshine is reduced, it is probably necessary to use one or more central heating and / or one or more accumulators - and / or one or more radiators and / or one or more heat exchangers so that the production and use of the heat that can be produced in the installation and which is also stored in the latter can be effective, possibly optimal, and economical. When you are going through a period when the sun is abundant, it is probably possible to disconnect the central heating device (s), and to connect accumulators and radiators to the solar collectors of the heating installation, etc. In practice , it is necessary to use a large number of connection, distribution and steering devices so that the heating installation can function satisfactorily, efficiently, optimally and economically in every conceivable situation.
On a constaté, lorsque de nombreux composants principaux remplissant des fonctions de production de chaleur, de consommation de chaleur, de stockage de chaleur et d'échange de chaleur font partie intégrante dtune installation à fluide caloporteur et lorsqu'on utilise une technique d'installation artisanale en fonction des besoins du client, que l'installation a tendance à etye constituée par une masse confuse de dispositifs de distribution, de commande et de connexion, dans l'environnement et entre les composants principaux, et que l'installation est coûteuse à installer, difficile à commander et coûteuse à modifier et à réparer.It has been found that when many main components fulfilling the functions of heat generation, heat consumption, heat storage and heat exchange form an integral part of a heat transfer fluid installation and when an installation technique is used artisanal according to the needs of the client, that the installation tends to be formed by a confused mass of distribution, control and connection devices, in the environment and between the main components, and that the installation is expensive to install, difficult to order and expensive to modify and repair.
Le but de l'invention est de mettre de l'ordre dans l'installation et de faciliter le montage et lé fonctionnement d'une installation à fluide caloporteur, et particulièrement d'une installation comprenant plusieurs composants principaux qui produisent de la chaleur, consomment de la chaleur, stockent de la chaleur et échangent de la chaleur. Un autre but de l'invention est de fournir un unique dispositif central de distribution, de commande et de connexion comprenant les dispositifs nécessaires con cernant la distribution, la commande et-les connexions mais excluant les composants principaux de l'installation et leurs connexions d'entree et de sortie. The object of the invention is to bring order to the installation and to facilitate the assembly and operation of a heat transfer fluid installation, and in particular of an installation comprising several main components which produce heat, consume heat, store heat and exchange heat. Another object of the invention is to provide a single central distribution, control and connection device comprising the necessary devices relating to distribution, control and connections but excluding the main components of the installation and their connection d 'entry and exit.
Selon la présente invention, il a été trouvé que lorsqu'on utilise un rassemblement ou groupe de tubes, semblable à un câble omnibus du domaine des appareils électriques et des calculatrices, et qui comprend la quantité requise de couples de tubes destinés à un fluide caloporteur et constituant les composants de base d'un centre de distribution et de commande, on dispose d'un excellent moyen pour simplifier la distribution et la direction du fluide caloporteur qui pénètre et ressort des nombreux composants principaux d'une installation à fluide caloporteur, et pour assembler tous les dispositifs de distribution, de commande et de connexion à l'intérieur d'un unique espace dont les dimensions sont étonnamment limitées et qui constitue un dispositif, ou centre, facile à préfabriquer et à installer avec les principaux composants. According to the present invention, it has been found that when a collection or group of tubes is used, similar to an omnibus cable in the field of electrical appliances and calculators, and which comprises the required quantity of pairs of tubes intended for a heat-transfer fluid. and constituting the basic components of a distribution and control center, there is an excellent means for simplifying the distribution and the direction of the heat transfer fluid which penetrates and leaves the many main components of a heat transfer fluid installation, and to assemble all the distribution, control and connection devices inside a single space whose dimensions are surprisingly limited and which constitutes a device, or center, easy to prefabricate and install with the main components.
L'invention fournit donc un centre de distribution et de commande d'une installation à fluide caloporteur, et en particulier d'une installation comprenant des composants tels que
a) des appareils de chauffage central, des capteurs solaires et autres dispositifs de production de chaleur ;
b) des radiateurs et autres dispositifs consommateurs de chaleur
c) des accumulateurs, chauffe-eau et autres dispositifs de stockage de chaleur ; et
d) des dispositifs échangeurs de chaleur.The invention therefore provides a distribution and control center for a heat transfer fluid installation, and in particular for an installation comprising components such as
(a) central heating appliances, solar collectors and other devices for producing heat;
b) radiators and other heat-consuming devices
c) accumulators, water heaters and other heat storage devices; and
d) heat exchanger devices.
Les principaux composants indiqués en a), b), c) et d) de l'installation sont connectes Individuellement, au moyen de leurs deux connexions destinées au fluide caloporteur, aux dispositifs de distribution et de commande du centre. Quand la charge de l'installation varie en-ce qui concerne la production de la chaleur, la consommation de la chaleur, le stockage de la chaleur et l'échange de la chaleur, on peut ainsi utiliser la capacité de transmission de chaleur du fluide caloporteur de façon efficace et éventuellement optimale. Ainsi, les particularités caractéristiques du centre de distribution et de commande de la présente invention sont constituées par un tube omnibus, c'est-à-dire un groupe de couples de tubes, fixés dans un châssis ou analogue, et de preférence en parallèle. The main components indicated in a), b), c) and d) of the installation are individually connected, by means of their two connections intended for the heat transfer fluid, to the distribution and control devices of the center. When the load of the installation varies with regard to heat production, heat consumption, heat storage and heat exchange, the heat transfer capacity of the fluid can thus be used. efficient and possibly optimal coolant. Thus, the characteristic features of the distribution and control center of the present invention are constituted by an omnibus tube, that is to say a group of pairs of tubes, fixed in a frame or the like, and preferably in parallel.
Chaque couple de tubes est connecté respectivement à l'entrée et à la sortie d'un composant principal. Des dispositifs de distribution tels queues pompes, et des dispositifs de commande tels que des vannes a deux voies Qu desvannes à voies multiples ainsi que des vannes anti-retour, sont installés dans chaque-tube de chaque couple de tubes, alors que d'autres interconnexions tubulaires, éventuellement pourvues de dispositifs de distribution et de com-mande qui sont installés à l'intérieur, sont disposées entre les tubes de chacun des couples de tubes etXou entre des tubes de couples de tubes séparés selon des combinaisons telles que l'on puisse former un nombre arbitraire de circuits de circulation du fluide caloporteur composés arbitrairement, lesquelles combinaisons consistent en un ou plusieurs composants principaux, un ou plusieurs dispositifs de distribution, un ou plusieurs dispositifs de commande de même qu'un ou plusieurs dispositifs d'échange de chaleur. Les circuits de courant peuvent etre facilement ouverts et fermes par des moyens manuels ou automatiques, et par exemple par une commande par calculatrice, prévus dans le centre. La capacité des dispositifs de distribution et le réglage des dispositifs de commande sont variables, et ceci détermine les conditions des courants de ceux des circuits de fluide qui sont maintenus.Each pair of tubes is connected respectively to the input and output of a main component. Distribution devices such as pump tails, and control devices such as two-way valves Qu multi-way valves as well as non-return valves, are installed in each tube of each pair of tubes, while others tubular interconnections, optionally provided with distribution and control devices which are installed inside, are arranged between the tubes of each of the pairs of tubes and X or between tubes of pairs of tubes separated according to combinations such as may form an arbitrary number of circuits for circulation of the arbitrarily composed heat transfer fluid, which combinations consist of one or more main components, one or more distribution devices, one or more control devices as well as one or more exchange devices for heat. The current circuits can be easily opened and closed by manual or automatic means, and for example by a control by calculator, provided in the center. The capacity of the distribution devices and the setting of the control devices are variable, and this determines the current conditions of those of the fluid circuits which are maintained.
Grâce à l'ensemble omnibus de tubes ou au groupe de couples de tubes, on peut concevoir le centre de distribution et de commande-de façon très simple et sous une forme très compacte. Il est économique de préfabriquer le centre, lequel peut être manipulé comme les autres composants principaux de l'installation à fluide caloporteur lors du montage, du réglage et des réparations de l'ins- tallation, avec pour résultat, de gros avantages d'ordre économique.Ainsi, il est simple etéconomique d'apporter des modifications au centre en ce qui concerne les dispositifs de distribution, de commande, de connexion et d'échange de chaleur, par exemple quand il faut installer de nouveaux composants principaux dans l'installation, ou effectuer des réparations. il est également possible d'expédier le centre complet au vendeur ou à une société de maintenance quand on veut y apporter des modifications et/ou effectuer des réparations. Thanks to the omnibus tube assembly or the group of pairs of tubes, the distribution and control center can be designed very simply and in a very compact form. It is economical to prefabricate the center, which can be manipulated like the other main components of the thermal fluid installation during installation, adjustment and repair of the installation, resulting in major order advantages It is therefore simple and economical to make changes to the center with regard to the distribution, control, connection and heat exchange devices, for example when new main components have to be installed in the installation. , or make repairs. it is also possible to send the complete center to the seller or to a maintenance company when you want to make modifications and / or make repairs.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise des moyens simples tels que des connexions en
T et/ou à brides de manière à constituer des connexions transversales entre les tubes du groupe de couples de tubes, des dispositifs de distribution et de commande étant installés dans ces tubes et dans lesdites connexions transversales.According to a preferred embodiment of the invention, simple means are used such as connections in
T and / or flanged so as to constitute transverse connections between the tubes of the group of pairs of tubes, distribution and control devices being installed in these tubes and in said transverse connections.
Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le châssis qui supporte les couples de tubes est constitué par une boîte ou analogue qui contient tous les dispositifs de distribution, de commande et de connexion du centre, cette boîte comprenant éventuellement aussi un panneau de commande à l'aide duquel on commande le fluide caloporteur quand il penètre et sort des composants principaux, et on vérifie la condition dans laquelle il se trouve dans lesdits divers composants principaux. According to another preferred embodiment of the invention, the frame which supports the pairs of tubes is constituted by a box or the like which contains all the distribution, control and connection devices of the center, this box possibly also comprising a panel control using which the heat transfer fluid is controlled when it enters and leaves the main components, and the condition in which it is in said various main components is checked.
Selon un autre mode de réalisation encore de l'invention, on prévoit une commande automatique des composants principaux de l'installation à fluide caloporteur au moyen d'une micro-calculatrice programmée qui commande, par des moyens numériques, les dispositifs de distribution et de commande du centre. il est préférable de choisir des vannes magnétiques peu coûteuses plutôt que des vannes entraînées par un moteur et qu'on utilise dans les installations à fluide caloporteur classiques. Par exemple, chaque vanne de commande de flux qui est entraînée par un moteur peut être remplacee par trois vannes magnétiques et des rondelles de striction identiques. On peut ainsi réaliser une commande binaire selon huit niveaux de courant, ce qui en général est suffisamment précis.Quand on utilise en particulier des vannes à trois voies consistant en deux groupes de vannes magnétiques de ce type, on dispose d'une capacité de commande intéressante pour l'installation à fluide caloporteur. According to yet another embodiment of the invention, there is an automatic control of the main components of the heat transfer fluid installation by means of a programmed micro-calculator which controls, by digital means, the distribution and center command. it is preferable to choose inexpensive magnetic valves rather than valves driven by a motor and that one uses in the installations with traditional heat transfer fluid. For example, each flow control valve that is driven by a motor can be replaced with three magnetic valves and identical neck washers. It is thus possible to perform a binary control according to eight current levels, which in general is sufficiently precise. When using in particular three-way valves consisting of two groups of magnetic valves of this type, there is a control capacity interesting for installation with heat transfer fluid.
Les caractéristiques de l'invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit de deux de ses modes de réalisation, représentés de façon schématique dans les dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma d'un centre de distribution selon l'invention ; et
- la figure 2 est un schema relatif à une variante.The characteristics of the invention will appear in more detail on reading the following description of two of its embodiments, shown schematically in the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a diagram of a distribution center according to the invention; and
- Figure 2 is a diagram relating to a variant.
La figure 1 représente un-centre de distribution et de commande d'une installation à fluide caloporteur installé dans une maison. Le centre est disposé dans une boîte et consiste en quatorze couples de tubes A, B, disposés en parallèle et fixés à deux parois opposées-de la boîte. FIG. 1 represents a distribution and control center for a heat transfer fluid installation installed in a house. The center is placed in a box and consists of fourteen pairs of tubes A, B, arranged in parallel and fixed to two opposite walls of the box.
Seize connexions transversales sont installées entre les tubes des couples de tubes A, B, ce qui permet de définir les circuits de courant requis pour le fluide caloporteur dans les divers composants principaux (non représentést- de l'installation.Sixteen transverse connections are installed between the tubes of the pairs of tubes A, B, which makes it possible to define the current circuits required for the heat transfer fluid in the various main components (not shown in the installation).
Quand on utilise la chaleur solaire provenant du capteur solaire SOLF de la maison, la pompe P1 qui est installée dans le tube A du premier couple de tubes A, B fait passer le fluide caloporteur dans le capteur SOLF et dans un ou plusieurs échangeurs de chaleur Vxl - Vx4 de même que dans un chauffe-eau YACK, dans un accumulateur d'eau chaude ACK et/ou dans dés radiateurs RAD de la maison, en fonction des besoins de chauffage de la maison et selon la manière dont sont réglées les pompes P2 - P6 et les vannes anti-retour BV1 - BV4 et les vannes pilotes SV1, qui sont disposées dans le centre et installées dans les tubes A, B et les connexions transversales. When using solar heat from the house's SOLF solar collector, the pump P1 which is installed in tube A of the first pair of tubes A, B passes the heat transfer fluid through the SOLF sensor and into one or more heat exchangers Vxl - Vx4 as well as in a YACK water heater, in an ACK hot water accumulator and / or in RAD radiators in the house, according to the heating needs of the house and according to the way the pumps are adjusted P2 - P6 and the non-return valves BV1 - BV4 and the pilot valves SV1, which are arranged in the center and installed in the tubes A, B and the transverse connections.
La chaleur produite par l'appareil de chauffage électrique à cartouche ELP peut également être distribuee dans l'installation au moyen du fluide caloporteur par l'intermédiaire des échangeurs de chaleur Vx1 - Vx4, éventuellement pendant le même temps où la chaleur solaire est distribuée dans le système. The heat produced by the ELP cartridge electric heater can also be distributed in the installation by means of the heat transfer fluid via the heat exchangers Vx1 - Vx4, possibly during the same time when the solar heat is distributed in the system.
La chaleur solaire, celle provenant de l'appareil électrique de même que celle provenant de l'accumulateur d'eau chaude ACK sont distribuées en même temps aux radi ateurs, dans le cas où les chambres de la maison sont froides. Solar heat, that coming from the electric appliance as well as that coming from the ACK hot water accumulator are distributed at the same time to the radiators, in case the rooms of the house are cold.
La figure 2-montre comment le centre de distribution et de commande représenté à la figure 1 peut-être-modifié et il comprend dans ce cas, en dehors des dispositifs de distribution, de commande et de connexion, les composants principaux de l'installation à fluide caloporteur de la maison. Des échangeurs de chaleur Wxl - VVx4 de for-me compacte et de faible poids sont installés dans la boîte. Figure 2-shows how the distribution and control center shown in Figure 1 can be modified and it includes in this case, apart from the distribution, control and connection devices, the main components of the installation with house heat transfer fluid. Wxl - VVx4 heat exchangers of compact form and light weight are installed in the box.
On peut éliminer huit couples de tubes A, B disposés en parallèle dans la bote et les échangeurs de chaleur occupent alors l'espace disponible. It is possible to eliminate eight pairs of tubes A, B arranged in parallel in the box and the heat exchangers then occupy the available space.
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