FR2571126A1 - Water preheating device using heat recovery - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention est relative à un dispositif de préchauffage d'eau par récupération de chaleur. Elle concerne notamment le préchauffage de l'eau sanitaire dans les habitations collectives. The invention relates to a device for preheating water by heat recovery. It relates in particular to the preheating of sanitary water in collective dwellings.
De façon habituelle, le chauffage de l'eau sanitaire à l'aide d'un chauffe-eau ou d'une chaudière s'effectue à partir d'une eau froide qu'il faut, quasi instantanément, transformer en une eau chaude. La grande différence de température de l'eau à l'entrée et à la sortie de la chaudière impose à celle-ci de posséder une importante puissance instantanée. Par ailleurs, les appels d'eau chaude étant aléatoires et discontinus, la chaudière fonctionne selon un cycle en dents de scie où alternent des périodes de fonctionnement à puissance maximale et des périodes de fonctionnement à puissance réduite. Usually, the domestic water is heated using a water heater or a boiler using cold water, which must be transformed almost immediately into hot water. The large difference in water temperature at the inlet and outlet of the boiler means that it has to have significant instantaneous power. Furthermore, the hot water calls being random and discontinuous, the boiler operates according to a sawtooth cycle where alternating periods of operation at maximum power and periods of operation at reduced power.
Le mode de chauffage de l'eau précité apparaît comme essentiellement discontinu, et par conséquent peu économique. I1 oblige par ailleurs à disposer d'une importante puissance installée et à surdimensionner la chaudière par rapport à la puissance moyenne nécessaire. The aforementioned mode of heating the water appears to be essentially discontinuous, and therefore not very economical. It also requires having a large installed power and oversizing the boiler in relation to the average power required.
Un des buts de l'invention est de proposer un dispositif permettant de chauffer l'eau d'une façon plus régulière et moyennant une puissance installée plus réduite qu'auparavant. One of the aims of the invention is to propose a device making it possible to heat the water more regularly and with a lower installed power than before.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de chauffage de l'eau par récupération de chaleur, notamment de chaleur perdue. Another object of the invention is to provide a device for heating water by recovering heat, in particular from waste heat.
L'invention concerne à cet effet un dispositif de préchauffage d'eau par récupération de chaleur, qui comprend une enceinte thermiquement isolée et remplie d'un matériau accumulateur de chaleur, cette enceinte étant traversée par un premier échangeur de chaleur (réseau tubulaire ou serpentin) disposé sur le circuit de retour d'une installation de chauffage central, et par un second échangeur au travers duquel circule l'eau à échauffer. To this end, the invention relates to a device for preheating water by heat recovery, which comprises a thermally insulated enclosure and filled with a heat storage material, this enclosure being traversed by a first heat exchanger (tubular network or coil ) arranged on the return circuit of a central heating installation, and by a second exchanger through which the water to be heated circulates.
Ainsi le préchauffage de l'eau sanitaire est réalisé par l'intermédiaire de l'eau de retour du chauffage central qui elle, est échauffée par une chaudière dont le fonctionnement est beaucoup plus continu que celui d'une chaudière, qui peut être la même, destinée à l'eau sanitaire. On supprime par là les crêtes de fonctionnement d'une telle chaudière.Thus the preheating of the sanitary water is carried out by means of the return water of the central heating which is heated by a boiler whose operation is much more continuous than that of a boiler, which can be the same , intended for sanitary water. This eliminates the operating peaks of such a boiler.
Avantageusement, l'échangeur de l'eau à échauffer est disposé à l'intérieur de l'échangeur du chauffage central ou d'une manière générale, les deux échangeurs sont imbriqués dans le matériau accumulateur de chaleur pour favoriser l'établissement d'une température homogène dans ce matériau. Advantageously, the exchanger of the water to be heated is placed inside the central heating exchanger or, in general, the two exchangers are nested in the heat accumulating material to promote the establishment of a homogeneous temperature in this material.
En complément, l'enceinte peut être traversée par un troisième échangeur disposé sur le circuit d'une canalisation de rejet d'eaux résiduaires. De plus, des résistances électriques peuvent être noyées dans le matériau accumulateur de chaleur. In addition, the enclosure can be crossed by a third exchanger disposed on the circuit of a waste water discharge pipe. In addition, electrical resistances can be embedded in the heat storage material.
De préférence, le matériau accumulateur-de chaleur est de la brique réfractaire ou un sel à basse température de fusion. Preferably, the heat storage material is refractory brick or a salt at low melting temperature.
Ainsi, le dispositif de l'invention permet de préchauffer l'eau froide avant son entrée dans la chaudière, cette dernière n'ayant plus qu'à transformer l'eau tiède entrante en une eau chaude. Les variations de température de l'eau au sein de la chaudière sont donc diminuées, favorisant un fonctionnement plus stable et économique de celle-ci. Thus, the device of the invention makes it possible to preheat cold water before it enters the boiler, the latter only having to transform the incoming warm water into hot water. The variations in water temperature within the boiler are therefore reduced, promoting more stable and economical operation of the latter.
De plus, le dispositif selon l'invention permet de mieux exploiter l'énergie calorifique de l'eau circulant dans le circuit de retour de l'installation de chauffage central. En effet dans les installations connues, ce circuit de retour est calorifugé de façon plus ou moins satisfaisante et il est le siège de pertes de chaleur. Par contre, le dispositif de l'invention, surtout s'il est placé au début de ce circuit de retour, permet de disposer d'une température d'eau de chauffage suffisante pour le préchauffage rapide de l'eau sanitaire. In addition, the device according to the invention makes it possible to better exploit the heat energy of the water circulating in the return circuit of the central heating installation. In fact, in known installations, this return circuit is more or less satisfactorily insulated and it is the site of heat losses. On the other hand, the device of the invention, especially if it is placed at the start of this return circuit, makes it possible to have a heating water temperature sufficient for rapid preheating of the domestic water.
Par ailleurs, le dispositif de l'invention permet de récupérer l'énergie calorifique des eaux résiduaires qui sont le plus souvent chaudes, cette énergie étant jusqu'à présent intégralement perdue. Furthermore, the device of the invention makes it possible to recover the heat energy from waste water which is most often hot, this energy having hitherto been entirely lost.
I1 faut noter enfin la simplicité de réalisation et de mise en place du dispositif selon l'invention qui peut être interposé facilement dans les conduites d'une installation, en particulier d'une installation existante. Finally, it should be noted that the device according to the invention is simple to produce and install, which can be easily inserted into the pipes of an installation, in particular an existing installation.
D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, d'un exemple non limitatif, en regard des figures annexées sur lesquelles
La figure 1 représente schématiquement une installation de chauffage central dans laquelle est inséré un dispositif selon l'invention
La figure 2 représente schématiquement un perfectionnement du dispositif de la figure 1
La figure 3 représente ce même dispositif équipé de résistances d'appoint ;
La figure 4 représente un dispositif selon l'invention, dont les échangeurs de chaleur sont imbriqués.Other details and advantages of the invention will appear during the following description, of a nonlimiting example, with reference to the appended figures in which
FIG. 1 schematically represents a central heating installation into which a device according to the invention is inserted
Figure 2 shows schematically an improvement of the device of Figure 1
FIG. 3 represents this same device equipped with additional resistances;
FIG. 4 represents a device according to the invention, the heat exchangers of which are nested.
L'installation de chauffage central de la figure 1 comprend de façon simplifiée une chaudière 1, une conduite d'amenée 2 permettant d'alimenter en eau chaude une pluralité de radiateurs individuels 3, 4, 5 et une conduite 6 de retour de l'eau vers la chaudière 1. Cette chaudière permet aussi de chauffer de l'eau sanitaire arrivant froide par une conduite d'amenée 7 et ressortant chaude par une conduite de distribution 8 pour alimenter une pluralité d'habitations individuelles.Le sens de circulation de l'eau dans les différentes conduites est symbolisé par des flèches. Sur le trajet de la conduite d'amenée 7 de l'eau sanitaire, et à un endroit où cette conduite est voisine de la conduite de retour 6 du chauffage central, est disposée une enceinte- 9 thermiquement isolée.Cette enceinte comporte un premier échangeur représenté par un serpentin 10 interposé dans la conduite de retour 6 du chauffage central, et un second échangeur il interposé dans la conduite d'amenée 7 de l'eau sanitaire. The central heating installation of FIG. 1 comprises in a simplified manner a boiler 1, a supply line 2 making it possible to supply hot water to a plurality of individual radiators 3, 4, 5 and a line 6 for returning the water to the boiler 1. This boiler also makes it possible to heat sanitary water arriving cold by a supply line 7 and leaving hot by a distribution line 8 to supply a plurality of individual dwellings. water in the different pipes is symbolized by arrows. On the path of the supply pipe 7 for sanitary water, and at a place where this pipe is close to the return pipe 6 of the central heating, there is a thermally insulated enclosure 9. This enclosure comprises a first exchanger represented by a coil 10 interposed in the return line 6 of the central heating, and a second exchanger it interposed in the supply line 7 of the sanitary water.
Les deux serpentins 10, 11 peuvent être par exemple imbriqués l'un dans l'autre, et l'enceinte 9 est par ailleurs remplie d'un matériau accumulateur de chaleur 12. Ce matériau peut être delabrique réfractaire ou un sel à basse température de fusion.The two coils 10, 11 can for example be nested one inside the other, and the enclosure 9 is moreover filled with a heat accumulating material 12. This material can be refractory or a salt at low temperature of fusion.
Sur la figure 2 est symbolisé un perfectionnement du dispositif de la figure 1. L'enceinte 13 comporte non seulement un serpentin 14 de chauffage central,un serpentin 15 d'eau sanitaire, mais aussi un serpentin 16 interposé dans le circuit d'une canalisation de rejet des eaux résiduaires provenant des différentes habitations individuelles. In Figure 2 is symbolized an improvement of the device of Figure 1. The enclosure 13 includes not only a coil 14 of central heating, a coil 15 of domestic water, but also a coil 16 interposed in the circuit of a pipe discharge of waste water from different individual dwellings.
L'enceinte 17 de la figure 3 comporte, outre les serpentins précités et symbolés en 18, une pluralité de résistances électriques 19, 20 noyées dans le matériau accumulateur de chaleur 21 et formant organe d'apport de chaleur auxiliaire pour réguler la température du corps accumulateur. Ces résistances électriques sont de faible puissance et leur mise en service peut être commandée par l'intermédiaire d'un contact 22, lequel est relié par ailleurs au matériau accumulateur par une sonde thermostatique 23.En dessous d'un seuil de température pré-établi du matériau accumulateur, les résistances électriques sont alimentées pour fournir une énergie calorifique d'appoint. The enclosure 17 of FIG. 3 comprises, in addition to the above-mentioned coils and symbolized in 18, a plurality of electrical resistors 19, 20 embedded in the heat accumulating material 21 and forming an auxiliary heat supply member for regulating the body temperature accumulator. These electrical resistors are of low power and their commissioning can be controlled via a contact 22, which is also connected to the accumulator material by a thermostatic probe 23. Below a pre-established temperature threshold of the accumulator material, the electrical resistances are supplied to provide additional heat energy.
Selon une forme de réalisation particulièrement simple de l'invention, lorsque la conduite de retour du chauffage central et la conduite d'amenée de l'eau sanitaire d'une installation sont disposées côte à côte sur une grande longueur, le dispositif de préchauffage peut consister en un unique coffrage réunissant les deux conduites. Ce coffrage s'étend sur une longueur appréciable des conduites ; il possède une enveloppe thermiquement isolante et est rempli d'un matériau accumulateur dechaleur. Un tel dispositif de préchauffage remplace un dispositif localisé qui nécessite des serpen-tins pour favoriser les échanges thermiques entre les deux conduites, et peut être avantageusement intégré à une installation de calorifugeage qui serait à mettre en place sur des conduites existantes. According to a particularly simple embodiment of the invention, when the return line from the central heating and the supply line for the sanitary water of an installation are arranged side by side over a long length, the preheating device can consist of a single formwork joining the two pipes. This formwork extends over an appreciable length of the pipes; it has a thermally insulating jacket and is filled with a heat storage material. Such a preheating device replaces a localized device which requires serpen-tins to promote heat exchange between the two pipes, and can advantageously be integrated into an insulation installation which would be to be installed on existing pipes.
L'enceinte 24 de la figure 4 comporte un premier serpentin d'eau sanitaire 25 disposé dans sa partie centrale, et un second serpentin de chauffagecentral 26 qui est imbriqué avec le premier en entourant celui-ci sur toute sa longueur, afin de favoriser un transfert de chaleur entre les deux serpentins. The enclosure 24 of FIG. 4 comprises a first domestic water coil 25 arranged in its central part, and a second central heating coil 26 which is nested with the first by surrounding the latter over its entire length, in order to favor a heat transfer between the two coils.
L'invention trouve une application dans le domaine des économies d'énergie. The invention finds an application in the field of energy savings.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8414944A FR2571126A1 (en) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | Water preheating device using heat recovery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8414944A FR2571126A1 (en) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | Water preheating device using heat recovery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2571126A1 true FR2571126A1 (en) | 1986-04-04 |
Family
ID=9308181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8414944A Pending FR2571126A1 (en) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | Water preheating device using heat recovery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2571126A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1038083A (en) * | 2009-07-09 | 2011-01-10 | Petrus Cornelis Jozef Emmen | DEVICE AND METHOD FOR CENTRAL HEATING AND THE DELIVERY OF HOT WATER. |
| GB2489013A (en) * | 2011-03-15 | 2012-09-19 | Paul Orsmond | Device to preheat mains water by heat recovery of central heating return water |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE593181C (en) * | 1930-09-28 | 1934-02-22 | Ewald Mielke | Warm water heating and supply system with preheating of the consumption water by circulating heating water of the heating system in a heat exchanger |
| DE3118170A1 (en) * | 1980-05-16 | 1982-11-25 | Buderus Ag, 6330 Wetzlar | Device for exchanging heat between two liquids controlled at different temperatures |
| EP0098450A2 (en) * | 1982-07-02 | 1984-01-18 | Joh. Vaillant GmbH u. Co. | Fuel-fired heat source |
-
1984
- 1984-09-28 FR FR8414944A patent/FR2571126A1/en active Pending
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