FR2598786A1 - Device for providing hot water by heat pump - Google Patents

Abstract

The device comprises a heat pump intended for central heating, which is characterised in that the water circuit of the central heating is matched by a water circuit intended for domestic uses and consequently that the exchanger corresponding to the condenser of the cooling fluid of the heat pump comprises three compartments one of which is the condenser, the other corresponds to the heating circuit and the third corresponds to the production of hot water for domestic uses.

Description

L'invention zist relative relalaive C1 un dispositif pour obtenir de l'eau chaude pour usages domestiques à partir d'une pompe à chaleur dont lé condenseur fournit de la chaleur à une installation de chauffage central à travzrs un premier échangeur comportant un compartiment pour la condensation du fluide frigorigène et un compartimeiit pour l'eau du circuit de chauffage central. The invention relates to relalaive C1 a device for obtaining hot water for domestic use from a heat pump whose condenser provides heat to a central heating installation through a first exchanger comprising a compartment for the condensing of the refrigerant and a compartment for the water of the central heating circuit.

Les installations cornues de pompes à chaleur ont pour objet, soit le chauffage des locaux, soit le chauffage de l'eau pour usages domestiques, et dans ce cas font appel à un ballon de stockage de l'eau, fruquemorent muni d'un chauffage électrique d'appoint. The retort installations of heat pumps have for object, either the heating of the premises, or the heating of water for domestic use, and in this case use a water storage tank, fruquemorent provided with a heating electric booster.

L'invention a pour objet un dispositif mixte permettant à la fois de chauffer des locaux et de produire de l'eau pour usages domestiques. The subject of the invention is a mixed device making it possible both to heat premises and to produce water for domestic use.

melon l'invention, le premier échangeur comporte en outre un troisième compartiment parcouru par l'eau destinée à l'usage domestique et alimenté directement par le réseau d'eau froide d'alimentation. melon the invention, the first exchanger further comprises a third compartment traversed by the water intended for domestic use and supplied directly by the cold water supply network.

Afin que toute la puissance calorifique de la pompe à chaleur puisse être transférée à l'eau pour usages dolr,estiques lorsqu'on désire en soutirer, il est prévu de cJuper la circulation d'eau de chauffage des locaux pendant que lton soutire de l'eau chaude. I > our ce faire, on pourra par exemple action ner mie vanne à partir d'un contact dépendant d'un indicateur de circulation d'eau. Le démarrage de la pompe à chaleur sera soumis à ca contact. So that all the heat output of the heat pump can be transferred to water for dolr uses, estiques when it is desired to withdraw it, it is planned to cut the circulation of heating water from the premises while lton draws l 'Hot water. I> to do this, we could for example act ner valve half from a contact depending on a water circulation indicator. The start-up of the heat pump will be subject to this contact.

Pour améliorer le rendement du système ainsi que la température d'eau chaude soutirée on aura recours d'une part à un deuxième échangeur placé à la sortie du compresseur et dans un premier compartiment duquel la vapeur du fluide frigorigene sera désurchauffée, le deuxième compartiment étant parcouru par l'eau sortant du premier échangeur, l'eau sortant enfin à la température d'utilisation. D'autre part l'eau froide venant du réseau d'alimentation passera dans un troisième échangeur dans lequel le fluide frigorigène condensé échangera sa chaleur sensible avec l'eau froide, avant d'être retourné dans l'évaporateur à travers un détendeur. Ce troisième échangeur pourra êLre aménagé dans le premier échangeur en le surdimensionnant. To improve the efficiency of the system as well as the temperature of hot water drawn off, use will be made, on the one hand, of a second exchanger placed at the outlet of the compressor and in a first compartment from which the refrigerant vapor will be desuperheated, the second compartment being traversed by the water leaving the first exchanger, the water finally leaving at the operating temperature. On the other hand, the cold water coming from the supply network will pass through a third exchanger in which the condensed refrigerant will exchange its sensible heat with the cold water, before being returned to the evaporator through a pressure reducer. This third exchanger can be arranged in the first exchanger by oversizing it.

Dans le schéma joint, un circuit de pompe à chaleur comprend essentiellement un évaporateur 2 , un compresseur 2, un cundenseur 4 et une soupape de détente 5 . L'évaporateur est en relation avec un fluide traversant le circuit 6 qui lui cède ses calories. Il peut s'agir d'air ou d'un liquide caloporteur quelconque ou encore d'une vapeur qui se condense. Le condenseur 4 fait partie d'un échangeur dont le deuxième compartiment 7 est parcouru par de l'eau circulant dans une installation de chauffage de locaux et dont le circulation peut être bloquée par une électro-vanne 8 . Le troisième compartiment 10 de cet échangeur est parcouru par l'eau destinée à être chauffée pour les services domestiques qui arrive froide par la tuyauterie i .Avant de pénétrer dans cet échangeur triple, l'eau froide traverse un troisième échangeur dont le premier compartiment est parcouru par le condensat du fluide de transfert qui subit ainsi un sous-refroidissement avant d'être détendu etidalAtl l'auto est parcouru par l'eau froide qui arrive du réseau de distribution et subit un premier réchauffement dans ce c)mpartiment désigné par 12, le compartiment parcouru par le liquide condensé du fluide de transfert étant désigné par 11
A la sortie du compartiment 10 de l'échangeur triple, l'eau destinée aux usages domestiques traverse un nouvel échangeur dont le compartiment 13 est parcourue par la vapeur du fluide de transfert qui s'y désurchauffe, et dans le compartiment 14 duquel l'eau des services domestiques s'échauffe jusqu'à la valeur voulue d'environ 75 OC, avant de sortir par la tuyauterie 15 .In the attached diagram, a heat pump circuit essentially comprises an evaporator 2, a compressor 2, a condenser 4 and an expansion valve 5. The evaporator is in contact with a fluid passing through the circuit 6 which transfers its calories to it. It can be air or any heat transfer liquid or a vapor which condenses. The condenser 4 is part of an exchanger whose second compartment 7 is traversed by water circulating in a space heating installation and whose circulation can be blocked by an electro-valve 8. The third compartment 10 of this exchanger is traversed by the water intended to be heated for domestic services which arrives cold by the piping i. Before entering this triple exchanger, the cold water passes through a third exchanger, the first compartment of which is traversed by the condensate of the transfer fluid which thus undergoes sub-cooling before being expanded etidalAtl the car is traversed by cold water which arrives from the distribution network and undergoes a first heating in this c) compartment designated by 12 , the compartment traversed by the condensed liquid of the transfer fluid being designated by 11
At the outlet of compartment 10 of the triple exchanger, the water intended for domestic uses passes through a new exchanger, the compartment 13 of which is traversed by the vapor of the transfer fluid which is desuperheated therein, and in compartment 14 of which the domestic service water heats up to the desired value of approximately 75 OC, before leaving through piping 15.

Ce dernier échangeur peur également comporter un troisième compattiment 16 représenté en pointillé et dans lequel on peut faire passer l'eau du circuit de chauffage eri l'absence de demande d'eau pour les services domestiques.This latter heat exchanger can also include a third compartment 16 shown in dotted lines and in which the water from the heating circuit can be passed through the absence of demand for water for domestic services.

Le fonctionnement est le suivant : En l'absence de demande d'eau pour les services domestiques, la vampe 8 est ouverte et le chauffage fonctionne grâce à la pompe à chaleur asservie à un thermostat non représenté, qui assure le démarrage et l'arrêt du moteur 18 du compresseur 3 . Lorsqu'une demande d'eau chaude se fait, un indicateur de circulation 12 muni de contacts provoque d'une part la fermeture de l'électro-vanne 8 et d'autre part la mise en marche du moteur 18 du compresseur gracie à un relais 20,
Ainsi toute la puissance de la pompe à chaleur est fournie au service d'eau chaude, le débit étant réglé pour obtenir la température voulue. Le système peut bien entendu être associé à un accumulateur d'eau chaude auquel cas il est nécessaire de prévoir, entre les tuyauteries 15 et 2 , un Circuit de retour traversant l'accumulateur et munie d'une pompe selon un procédé connu.The operation is as follows: In the absence of water demand for domestic services, the vamp 8 is open and the heating works thanks to the heat pump controlled by a thermostat not shown, which ensures the start and stop of motor 18 of compressor 3. When a hot water request is made, a circulation indicator 12 provided with contacts causes on the one hand the closing of the solenoid valve 8 and on the other hand the starting of the motor 18 of the compressor thanks to a relay 20,
Thus all the power of the heat pump is supplied to the hot water service, the flow rate being adjusted to obtain the desired temperature. The system can of course be associated with a hot water accumulator in which case it is necessary to provide, between the pipes 15 and 2, a return circuit passing through the accumulator and provided with a pump according to a known method.

L'avantage du dispositif selon l'invention est de disposer, avec une seule pompe à chaleur, de deux possibilités d'utilisation pour un supplément de prix tré" modéré.  The advantage of the device according to the invention is to have, with a single heat pump, two possibilities of use for a very moderate price supplement.

Claims (4)

H 1: V I: N I) I C A T I Q N SH 1: V I: N I) I C A T I Q N S 1. Dispositif pour obtenir de l'eau chaude pour usages domestiques à partir d'une1. Device for obtaining hot water for domestic use from a pompe à chaleur dont le condenseur fournit de la chaleur à une installation heat pump, the condenser of which supplies heat to an installation de chauffage central à travers un premier échangeur comportant un compartiment central heating through a first exchanger comprising a compartment pour la condensation du fluide frigorigène et un compartiment pour l'eau du for the condensation of the refrigerant and a compartment for the water of the circuit de chauffage central, caractérisé en ce que le premier échangeur central heating circuit, characterized in that the first exchanger comporte en outre un compartiment parcouru par l'eau destinée à l'usage domes further includes a compartment traversed by water intended for domes use tique et alimenté directement par le réseau d'alimentation. tick and fed directly from the power network. 2. Dispositif selon la Hevendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre2. Device according to Hevendication 1, characterized in that it further comprises un deuxième échangeur dont le premier compartiment est parcouru par la vapeur a second exchanger, the first compartment of which is traversed by steam sortant du compresseur où elle est désurchauffée de façon connue en soi, et leaving the compressor where it is desuperheated in a manner known per se, and qui comprend au moins un deuxième compartiment parcouru par l'eau chaude sortant which includes at least a second compartment through which the hot water leaves du premier échangeur destince aux usages domestiques. of the first exchanger intended for domestic use. 3. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 ou 2, caractérisé en ce3. Device according to any one of Claims 1 or 2, characterized in that que l'eau froide arrivant du réseau d'alimentation traverse un troisième that the cold water coming from the supply network crosses a third échangeur avant d'être admise dans le premier, ce troisième échangeur compor exchanger before being admitted into the first, this third exchanger compor tant un premier compartiment où le fluide frigorigène condensé subit un soue as a first compartment where the condensed refrigerant undergoes a soue refroidissement avant d'être détendu vers l'évaporateur, et un deuxième compar cooling before being expanded to the evaporator, and a second compar timent traversée par l'eau froide où elle commence à se chauffer, de façon cold water through which it begins to heat, so cornue en soi. retort in itself. 4. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 a 3, caractérisé en ce4. Device according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that qu'il comprend en outre des moyens pour arrêter la circulation d'eau du chauf that it further comprises means for stopping the circulation of water from the heater fage central pendant l'utilisation d'eau chaude et pour mettre simulia--sément  central fage during hot water use and to simully put en marche le compresseur de la pompe à chaleur.  the compressor of the heat pump.