FR2514872A1 - Heat recovery module for local heating applications - uses enclosure with heat absorbent walls having embedded serpentine coil carrying working fluid which gathers low grade heat - Google Patents
Heat recovery module for local heating applications - uses enclosure with heat absorbent walls having embedded serpentine coil carrying working fluid which gathers low grade heat Download PDFInfo
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Abstract
Description
La présente invention concerne les récupérateurs de chaleur et les capteurs solaires
Les différentes variétés connues de matériels permettant la récupération de chaleur solaire présentent , en général , les inconvénients majeurs de ne pas être : de taille aisée , d'une esthétique facilement admissible , d'un coût d'investissement et d'exploitation attractif des l'investissement,indépendant de l'édifice à équiper , facilement déplaçable , apte à récu -pérer simultanément la chaleur contenue dans plusieurs sour -ces produisant ou contenant de la chaleur , indépendant de la présence -ou non- de rayonnement solaire direct ou indirect , apte à récupérer la chaleur provenant de tout rayonnement
Le module ordonné nour la récupération des énergies locales , objet de la présente invention , peut récupérer jour et nuit la chaleur se présentant sur sa paroi absorbante . Soit sur sa face avant , soit sur sa face arrière , soit sur les deux à la fois , indépendamment de sa faculté d'absorption du rayonne -ment solaire . Et ce S que la source de chsleur soit liauide ou gazeuse , ou les deux à la fois . Il est apte à fonctionner sous toutes les latitudes , en toute saison , en neutralisant la totalité des contraintes qu'introduit l'utilisation de 1.' énergie solaire par de capteurs-plans ou des capteurs à concen tration de ravonnement solaire .Ceci , nour une économie de dépenses d'énergie pour l'usager , supérieure à ce qu'il peut attendre avec tous les autres systèmes soit solaire , soit récupérateur d'énergie
En effet , l'appareil est apte à produire , par exemple , la totalité des besoins en eau chaude sanitaire sans faire appel à une énergie classique en appoint
Sa seule consommation d'énergie résidant à celle utilisée pour le fonctionnement des circulateurs et ventilateur dont il est pourvu .Cette énergie étant récupérée sous forme de chaleur par la face arrière de la paroi absorbante
Pour ce module de base , la puissance électrioue installée peut & re de l'ordre de 350 watts , pour un potentiel de puis -sance de production de chaleur compris , en cas d'utilisation normale , entre 1,4 et 2 k'.h , selon la richesse en chaleur des différentes sources apportant la chaleur . îles sont d'une façon non limitative , : le Soleil , l'air , l'eau de pluie ou de ruissellement , les effluents , l'air vicié lorsqu'il est extrait des locaux , etc...The present invention relates to heat recuperators and solar collectors
The various known varieties of materials allowing solar heat recovery generally have the major drawbacks of not being: easy in size, easily acceptable aesthetics, attractive investment and operating costs of the l investment, independent of the building to be fitted, easily movable, capable of simultaneously recovering the heat contained in several sources producing or containing heat, independent of the presence or non of direct or indirect solar radiation, able to recover heat from all radiation
The ordered module nour the recovery of local energies, object of the present invention, can recover day and night the heat occurring on its absorbent wall. Either on its front face, or on its rear face, or on both at the same time, independently of its ability to absorb solar radiation. Whether the source of the heat is liquid or gaseous, or both. It is able to operate in all latitudes, in all seasons, by neutralizing all the constraints introduced by the use of 1. ' solar energy by flat collectors or collectors with a concentration of solar energy. This saves energy consumption for the user, greater than what he can expect with all other systems, either solar or recuperator of energy
In fact, the device is able to produce, for example, all of the domestic hot water needs without using conventional back-up energy.
Its only energy consumption resides in that used for the operation of the circulators and ventilator with which it is provided. This energy being recovered in the form of heat by the rear face of the absorbent wall
For this basic module, the installed electrical power can be of the order of 350 watts, for a potential of heat production power comprised, in the case of normal use, between 1.4 and 2 k ′. h, depending on the heat content of the different sources providing the heat. islands are in a nonlimiting way,: the Sun, the air, rain or runoff water, effluents, stale air when it is extracted from the premises, etc ...
Pouvant etre réalisé de taille différente du module de base objet de la présente invention (dont les dimensions sont envi -roni:hauteur 0,90 mètre , largeur 0,90 mètre , profondeur 0,26 mètre à sa base) , il est aisément manipulable vu sa forme et son poids (inférieur à 45 kilos). Son installation sur le lieu d'utilisation est donc aisée . Notamment: à l'in -térieur d'une pièce d'habitation (derrière une baie vitrée notamment) , immédiatement à l'extérieur d'une pièce d'habita -tion,en habillage d'une allège de baie, contre un mur , sur une terrasse , sur un balcon , en garde-corps de balcon ou de porte-fenetre , contre une souche de cheminée en toiture , à l'extérieur dans un jardin ou un massif , en élément de cloture ou en haie , en sete classé ou non (sans démarche parti culière).Elle ne nécéssite pas non plus : une formation par -ticulière du vendeur et de l'installateur , le recours à une architecture particulière lorsqu'on souhaite utiliser d'une façon esthétique l'énergie solaire , un entretien particulier.Can be made of different size from the basic module object of the present invention (whose dimensions are envi -roni: height 0.90 meter, width 0.90 meter, depth 0.26 meter at its base), it is easily manipulated given its shape and weight (less than 45 kilos). Its installation at the place of use is therefore easy. In particular: inside a living room (behind a bay window in particular), immediately outside a living room, in the form of a bay sill, against a wall , on a terrace, on a balcony, as a railing for a balcony or French window, against a chimney stump on the roof, outside in a garden or a massif, as a fence or hedge, in sete classified or not (no specific approach). It does not require either: special training for the seller and the installer, the use of a particular architecture when you want to use solar energy in an aesthetic way , a special interview.
L'appareil est composé de : - un absorbeur -7- comprenant : un circuit présenté ici sous
forme de serpentin -2- (noyé -ou non- dans un matériau -3
permettant l'absorption rapide et l'accumulation de la cha
leur dans l'absorbeur lui-même) placé en surface ou en sous
face d'une surface plane (éventuellement , le serpentin est
placé: soit entre deux taies, soit entre deux verres,dont 1'
espace est rempli -ou non- d'un matériau permettant l'absorp
tion rapide et 17accumulation de la chaleur dans l'absorbeur
ou est équipé d'ailettes,dont les intervalles entre ailet
-tes sont remplis -ou non- dtun matériau comme indiqué ci
avant), pouvant entre exposé au Soleil et être nourvu d'une
solution technique lui permettant une meilleure absorptivité
du rayonnement solaire . Le cas échéant , mais non obligatoi
re , l'absorbeur pourra être équipé soit directement sur sa
surface extérieure , soit à une certaine distance de sa sur
-face extérieure , d'un élément permettant la réalisation de
l'effet de serre .A l'intérieur du serpentin -oui est étan
che de par nature- circule un mélange gazeux dont la Drorrié
té physique essentielle est son évaporation , à l'intérieur
du serpentin , à une température plus faible que la tempéra
ture ambiante , quelle que soit la saison et le moment - un élément circulateur -4- permettant la circulation et l'au
gmentation de la pression à l'intérieur d'un second serpen-
tin -5- chargé de libérer la chaleur contenue dans le mélan
ge gazeux qui le traverse ; serpentin pouvant être mis en
oeuvre soit dans un caisson -pour qu'il libère la chaleur à
l'ambiance "air" ou "gaz" qui circulera autour du serpentin
afin que cellerci aille réchauffer le point d'utilisation à
@@@@@@@@@@ @ partir de cet air réchauffé , par exemple ,
dans un circuit indépendant du reste de l'appareil- ; soit
dans un récipient -6- contenant un fluide liquide ou gazeux
-pour qu'il libère la chaleur au fluide dans lequel le ser
pentin baignera- . Le serpentin absorbeur et le serpentin
diffuseur étant une seule et mme canalisation interrompue
par l'interposition de l'ensemble circulateur du mélange et
par un système permettant la détente du mélange .Ce système
consistant soit en simple tube capillaire d'une certaine
dimension placé juste avant que le serpentin diffuseur ne re
devienne le serpentin absorbeur ; soit en une série de plu
sieurs capillaires -ou forme de canalisations- , selon le
cas de tailles différentes , dont un seul est à chaque fois
en fonctionnement selon le niveau de pression contenue dans
le serpentin-diffuseur.La sélection entre chaque capillaire
étant réalisée grSce à l'interposition de vannes automati-:
-tiques et sélectives - un ensemble permettant le transfert de la chaleur contenue
dans le diffuseur , au fluide d'utilisation de la chaleur.Il
comprend : des canalisations isolées -ou non- assurant l'ar
-rivée du fluide -f - et son retour -t8- au point d'utilisa-
-tion , un circulateur -10- permettant au fluide d'utilisa
tion d'évacuer au plus vite la chaleur contenue dans le réci
pient -6 un ensemble de régulation électroniaue -t7- comnren2r.t: : une
sonde de mesure de température -ft- à mettre en oeuvre au
point d'utilisation de la chaleur , une sonde de température
-t2- placée à l'intérieur au récipient -5- contenant le dif-
-fuseur de chaleur , un contacteur de démarrage du circula-
-teur -t- du melFnze gazeux , um contacteur de démarrage du
ciculateur -10- du fluide d'utilisation , un contacteur de dé
-marrage du ventilateur -t3- , le cas échéant , une sonde de
température permettant de mesurer la température de la paroi
absorbante , en sa surface à l'intérieur du module
Une prise ramenée de courant électrique 9- à l'ensemble de
régulation , des témoins lumineux de fonctionnement et des ca
-drans indiquant la pression dans le circuit d'utilisation de
la chaleur , et sa température , constituent les équipements
électriques complémentaires et nécessaires au bon fonctionne
-ment de la machine
Ces témoins et cadrans -t6- étant mis en oeuvre , de préféren
-ce , de telle sorte à etre visibles de l'extérieur .The device is composed of: - an absorber -7- comprising: a circuit presented here under
serpentine shape -2- (embedded -or- not in a material -3
allowing rapid absorption and accumulation of cha
them in the absorber itself) placed above or below
face of a flat surface (possibly, the coil is
placed: either between two pillowcases, or between two glasses, 1 'of which
space is filled - or not - with a material allowing absorption
rapid action and the accumulation of heat in the absorber
or is fitted with fins, the intervals between fins
- they are filled - or not of a material as indicated below
before), which can be exposed to the Sun and be fed by a
technical solution allowing better absorbency
of solar radiation. If applicable, but not compulsory
re, the absorber can be fitted either directly on its
outer surface, some distance from its on
-external face, of an element allowing the realization of
the greenhouse effect. Inside the coil -yes is etan
che by nature- circulates a gas mixture including Drorrié
essential physical tee is its evaporation, inside
of the coil, at a temperature lower than the temperature
ambient temperature, whatever the season and the time - a circulating element -4- allowing circulation and au
increased pressure inside a second snake
tin -5- responsible for releasing the heat contained in the melan
gaseous gas passing through it; serpentine that can be put in
work either in a box - so that it releases the heat to
the "air" or "gas" atmosphere that will circulate around the coil
so that it can warm up the point of use at
@@@@@@@@@@ @ @ from this heated air, for example,
in a circuit independent of the rest of the device; is
in a container -6- containing a liquid or gaseous fluid
- so that it releases heat to the fluid in which the ser
pentin will bathe-. The absorber coil and the coil
diffuser being a single and interrupted pipe
by the interposition of the circulating mixture assembly and
by a system allowing the mixture to relax. This system
consisting either of a simple capillary tube of a certain
dimension placed just before the diffuser coil re
becomes the absorbing coil; either in a series of more
capillaries - or form of pipes -, depending on the
cases of different sizes, only one of which is each time
in operation according to the pressure level contained in
The serpentine- diffuser.The selection between each capillary
being carried out thanks to the interposition of automatic valves:
-tics and selective - a set allowing the transfer of the contained heat
in the diffuser, to the heat utilization fluid.
includes: insulated pipelines - or not ensuring ar
-rival of the fluid -f - and its return -t8- at the point of use-
-tion, a circulator -10- allowing the fluid to use
tion to evacuate as quickly as possible the heat contained in the reci
pient -6 a set of electronic regulation -t7- comnren2r.t:: a
temperature measurement probe -ft- to be used at
point of use of heat, a temperature probe
-t2- placed inside the container -5- containing the dif-
-heat fuser, a circulator start switch-
-tor -t- gaseous melFnze, um start contactor
ciculator -10- of the operating fluid, a dice switch
-starting the fan -t3-, if necessary, a
temperature to measure the wall temperature
absorbent, on its surface inside the module
A reduced electrical outlet 9- to all of
regulation, operating lights and ca
-drans indicating the pressure in the operating circuit of
heat, and its temperature, constitute the equipment
additional electrical equipment necessary for proper functioning
-ment of the machine
These indicators and dials -t6- being implemented, preferably
-this, so as to be visible from the outside.
-Un système de ventilation permettant de pulser de l'air prove nant soit de l'espace libre extérieur , soit d'un local , à
destination de l'intérieur de l'appareil . Une grille d'éva
cuation -21- étant prévue pour permettre la sortie d'air con -tenu dans l'appareil , après refroidissement de celui-ci. -A ventilation system allowing air to be blown either from the outside free space or from a room,
destination inside the device. A grid of eva
cuation -21- being provided to allow the exit of air contained -in the apparatus, after cooling of the latter.
-une cloison horizontale -14- séparant la partie basse de l'appareil , de lz partie haute , tout en laissant un espace suf -tisant entre la fàce arrière de la sari absorbante et la
cloison de séparation,Afin que l'air apporté par le ventila teur soit contraint de cireuler contre la face arrière de 1' absorbeur , avant de s'échapper par la partie supérieure de la façade de 1 t appareil .-a horizontal partition -14- separating the lower part of the appliance from the upper part, while leaving a sufficient space between the rear face of the absorbent sari and the
partition, so that the air supplied by the ventilator is forced to circulate against the rear face of one absorber, before escaping through the upper part of the front of 1 t device.
-une carrosserie isolée -ou non- , placée sur : le dessus , les
côtés , l'arrière -avec une partie amovible-, et le dessous de
l'appareil ; sur -ou dans- laclùelle la paroi absorbante (la
face avant de l'avant de l'appareil) est rapportée . L'ensem
-ble constituant un élément hermétique , ayant pour seules ouvertures : une grille -21- d'évacuation d'air , une grille
d'amenée d'air frais -20- placée devant le ventilateur -de pré
férence à ltarrière de l'appareil-, un ou deux passais pour
l'évacuation des condensations pouvant être présentes à l'inté
rieur de l'appareil. - an insulated body - or not - placed on: the top, the
sides, the back - with a removable part -, and the bottom of
the device; on or in the absorbent wall (the
front of the device) is attached. The ensem
-blue constituting an airtight element, having only openings: an air exhaust grille -21-, a grille
-20- fresh air intake placed in front of the fan
reference to the rear of the aircraft, one or two
the evacuation of condensations that may be present inside
the camera.
-quatre pieds réglables afin d'assurer le nivellement correct
de l'appareil lorsqu'il est mis en oeuvre .-four adjustable feet to ensure correct leveling
of the device when it is used.
L'étagère sur laquelle sont installés le récipient -6- et le
circulateur du mélange gazeux A , est montée de facon à ce que les éventuelles vibrations de l'annereil ne soient pas transmises en dehors de l'appareil e
Ceci permet également un meilleur aplomb de ces éléments dans le cas d'une installation avec un niveau peu correct de l'ap- -pareil , par rapport à la verticale -e
Principe de fonctionnement du module
Sous l'action de la chaleur provenant d'une source liquide et/ ou gazeuse , quelle au'elle soit , le mélange contenu à l'in -térieur du serpentin -2- va se réchauffer imperceptiblement .The shelf on which the container -6- and the
gas mixture circulator A, is mounted in such a way that any vibrations of the ring are not transmitted outside the device e
This also allows a better balance of these elements in the case of an installation with an incorrect level of the device, relative to the vertical -e
Principle of operation of the module
Under the action of heat from a liquid and / or gaseous source, whatever it is, the mixture contained inside the coil -2- will warm up imperceptibly.
Sa pression augmentera . Par la canalisation -7- supérieure d'amenée , le mélange rejoindra le circulateur --. Ce dernier se mettra en fonction et permettra l'augmentation de la pres -sion du mélange gazeux è la sortie du circulateur.Sous cet effet , la température du mélange gazeux s'élèvera .His pressure will increase. Via the upper supply line -7, the mixture will reach the circulator -. The latter will start working and will allow the pressure of the gas mixture to rise at the outlet of the circulator. Under this effect, the temperature of the gas mixture will rise.
Une canalisation -5- , isolée de préférence , amènera le mé -lange réchauffé au serpentin -5- . En dégageant sa chaleur dans le récipient contenant le fluide d'utilisation de la cha -leur , le mélange baissera en pression , d'une façon considé rable , lorsque le mélange gazeux traversera la canalisation en forme de capillaire de détente , pour pénètrer ensuite dans la canalisation -8- de retour du mélange à l'absorbeur .A pipe -5-, preferably insulated, will bring the heated mixture to the coil -5-. By releasing its heat in the container containing the fluid for use of the heat, the mixture will drop in pressure, in a considerable way, when the gaseous mixture crosses the pipe in the form of an expansion capillary, to then penetrate into the line -8- for returning the mixture to the absorber.
La chaleur accumulée dans le récipient -6- sera évacuée nr l'action du circulateur -10- , à destination du point d'utili -sation .The heat accumulated in the container -6- will be evacuated by the action of the circulator -10-, bound for the point of use.
La régulation comparera sans arrêt la température du fluide au point d'utilisation de la chaleur , et la température du fluide au point de mesure de la chaleur dans le récipient -6-.The regulation will continuously compare the temperature of the fluid at the point of heat use, and the temperature of the fluid at the point of measurement of heat in the container -6-.
Toutes les fois où la température du fluide au point d'utili -sation sera inférieure à celle du récipient -6- , la régula- tion ordonnera au circulateur -10- l'évacuation du fluide chaud à destination du point d'utilisation .Whenever the temperature of the fluid at the point of use -section will be lower than that of the container -6-, the regulation will order the circulator -10- the evacuation of the hot fluid bound for the point of use.
Ainsi de suite , jusqu'à ce que la température , au point d'utilisation , etteigne le paroxysme oui a été ordonné à ce dernier.Si pour une raison quelconque le niveau de température à l'intérieur du récipient -6- atteignait 50C , la régulation ordonnerait également au circulateur -70- la circulation du fluide d'utilisation fin de permettre l'élèvation de la tem pérature à l'intérieur du récipient . Paralllement , elle donnerait étalement l'ordre au circulateur -4- de cesser de fonctionner . So on, until the temperature, at the point of use, reaches the climax yes, the latter has been ordered. If for any reason the temperature level inside the container -6- reaches 50C, the regulation would also order the circulator -70- the circulation of the end-use fluid to allow the temperature to rise inside the container. At the same time, it would also give the order to the circulator -4- to stop working.
L'originalité de cette invention ne consiste pas dans le fonc -tionnement proprement dit du circulateur -4- , ni dans le mélange gazeux (de produits du commerce) circulant de cette fa çon à l'intérieur du circuit.The originality of this invention does not consist in the proper functioning of the circulator -4, nor in the gaseous mixture (of commercial products) circulating in this way inside the circuit.
Elle réside à la fois dans les facultés regroupées de l'appa -reil d'être à la fois un récupérateur de chaleur provenant de sources les plus diverses , et un capteur d'énergie solaireeEt ce , grâce à la conception de son absorbeur-accumulateur de chaleur et à l'assemblage des composants représentés sur le dessin , et/ou stipulés dans la description de l'invention.It resides both in the combined faculties of the device to be both a heat recuperator from the most diverse sources, and a solar energy collector, thanks to the design of its absorber-accumulator heat and assembly of the components shown in the drawing, and / or stipulated in the description of the invention.
Selon les besoins , il est possible de réaliser des installa -tions avec un ou plusieurs modules raccordés entre eux.Il est même possible de réaliser des ins'allations avec des modules de dimensions et puissances particulières , différentes à celui présenté ici , bien que ses dimensions ne sont pas forcément en rapport avec sa puissance. Sa production journalière de chaleur sous norme d'eau chaude est comprise entre 440 et 750 litres à 550C , selon les jours et les saisons.Elle peut servir tant au chauffage des locaux et piscines , qu'à celui des besoins industriels et ménagers tels que : usages hebitu- -els , machines à laver le linge et la vaisselle , etc... .According to the needs, it is possible to carry out installations with one or more modules connected together. It is even possible to carry out ins'allations with modules of particular dimensions and powers, different to that presented here, although its dimensions are not necessarily related to its power. Its daily production of heat under standard hot water is between 440 and 750 liters at 550C, depending on the days and the seasons. It can be used both for space and swimming pool heating, as well as for industrial and household needs such as : everyday uses, washing machines and dishes, etc ....
Par le brassage de l'air que permettra le ventilateur -t3-, celui-ci jouera un rale de dstratificateur de la chaleur contenue habituellement plus près du plafond , que du sol des pièces d'habitations .By mixing the air that will allow the fan -t3-, it will play a role of destructor of the heat usually contained closer to the ceiling, than the floor of rooms.
En descendant au niveau du sol , l'air chaud favorisera une amélioration du confort et permettra des économies de chauffage très appréciables. Going down to ground level, the warm air will improve comfort and allow very significant heating savings.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8119805A FR2514872B1 (en) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | ORDERED MODULE FOR LOCAL ENERGY RECOVERY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8119805A FR2514872B1 (en) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | ORDERED MODULE FOR LOCAL ENERGY RECOVERY |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2514872A1 true FR2514872A1 (en) | 1983-04-22 |
FR2514872B1 FR2514872B1 (en) | 1985-12-13 |
Family
ID=9263268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8119805A Expired FR2514872B1 (en) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | ORDERED MODULE FOR LOCAL ENERGY RECOVERY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2514872B1 (en) |
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