FR2739177A1 - Homogenisation bottle for floor heating hot water heating installation, between boiler and floor heating circuit - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une bouteille d'homogénéisation pour une installation de chauffage à circulation d'eau chaude avec plancher chauffant, ou pour une installation combinée avec plancher chauffant et radiateurs classiques. The present invention relates to a homogenization bottle for a hot water circulation heating installation with heated floor, or for a combined installation with heated floor and conventional radiators.
Des installations de chauffage de ce genre sont connues et utilisées, en particulier, dans des pavillons d'habitation, dont le rez-de-chaussée est chauffé au moyen d'un plancher chauffant, tandis que les radiateurs sont situés soit au premier étage, soit au rez-de-chaussée en complément du plancher chauffant. L'installation comprend une chaudière, produisant l'eau chaude nécessaire, qui doit être raccordée au réseau de circulation d'eau noyé dans le plancher chauffant, et aussi, le cas échéant, au circuit d'eau desservant les radiateurs. Heating systems of this kind are known and used, in particular, in residential pavilions, the ground floor of which is heated by means of a heated floor, while the radiators are located either on the first floor, either on the ground floor in addition to the heated floor. The installation includes a boiler, producing the necessary hot water, which must be connected to the water circulation network embedded in the heated floor, and also, if necessary, to the water circuit serving the radiators.
Un certain nombre de raccordements hydrauliques doivent donc être réalisés entre la chaudière, le réseau de circulation d'eau du plancher chauffant et, s'il y a lieu, le circuit d'eau des radiateurs, ceci aussi bien dans le sens du départ de l'eau chaude vers les circuits de chauffage, que du retour de l'eau en provenance de ces circuits. Il convient de prévoir aussi les organes nécessaires à la mise en circulation de l'eau, et à sa répartition entre les différents circuits. A certain number of hydraulic connections must therefore be made between the boiler, the water circulation network of the underfloor heating and, if necessary, the water circuit of the radiators, this as well in the direction of departure from hot water to the heating circuits, only the return of water from these circuits. It is also necessary to provide the organs necessary for the circulation of water, and for its distribution between the different circuits.
A cet effet, il est déjà connu d'utiliser une bouteille d'homogénéisation (aussi désignée comme bouteille de mélange), constituant un volume tampon inséré entre la chaudière, d'une part, et les circuits d'eau du plancher chauffant et des radiateurs, d'autre part. De telles bouteilles sont dites d'homogénéisation ou de mélange, en raison de ce que l'eau provenant du retour du circuit du plancher chauffant, étant à une température susceptible d'entraîner des condensations dans le foyer de la chaudière, y est réchauffée, avant d'être acheminée vers la chaudière, par mélange à l'intérieur de la bouteille avec de l'eau provenant directement de la chaudière.Par ailleurs, les bouteilles d'homogénéisation augmentent le volume d'eau total de l'installation, permettant ainsi, lorsque la chaudière a un faible volume d'eau (cas d'une chaudière à gaz murale), de supprimer les cycles de fonctionnement de faible durée. De tels cycles courts répétés réduisent la durée de vie de certains organes de la chaudière ; ils nuisent également à la qualité de la combustion et au rendement de la chaudière, ainsi qu'à la qualité des rejets dans l'atmosphère. For this purpose, it is already known to use a homogenization bottle (also designated as a mixing bottle), constituting a buffer volume inserted between the boiler, on the one hand, and the water circuits of the underfloor heating and radiators, on the other hand. Such bottles are said to be of homogenization or of mixing, owing to the fact that the water coming from the return from the circuit of the underfloor heating, being at a temperature capable of causing condensations in the hearth of the boiler, is heated there, before being routed to the boiler, by mixing inside the bottle with water coming directly from the boiler. In addition, the homogenization bottles increase the total volume of water in the installation, allowing thus, when the boiler has a low volume of water (in the case of a wall-mounted gas boiler), eliminate short-term operating cycles. Such repeated short cycles shorten the life of certain parts of the boiler; they also affect the quality of combustion and the efficiency of the boiler, as well as the quality of releases to the atmosphere.
Une telle bouteille d'homogénéisation peut posséder six raccordements hydrauliques, et s'intégrer dans une installation de chauffage dont le schéma hydraulique est le suivant
La chaudière, comportant un circulateur interne, possède un départ d'eau chaude aboutissant à une première extrémité de la bouteille d'homogénéisation. Dans la région de cette extrémité, la bouteille comporte un départ d'eau chaude vers le circuit du plancher chauffant, ainsi qu'un départ d'eau chaude vers le circuit des radiateurs.Such a homogenization bottle can have six hydraulic connections, and can be integrated into a heating installation whose hydraulic diagram is as follows
The boiler, comprising an internal circulator, has a hot water outlet leading to a first end of the homogenization bottle. In the region of this end, the cylinder has a hot water outlet to the floor heating circuit, as well as a hot water outlet to the radiator circuit.
Le circuit du plancher chauffant, possédant son propre circulateur, est pourvu d'une vanne de mélange motorisée, permettant un recyclage d'une fraction du débit d'eau de ce circuit. Le retour du circuit du plancher chauffant s'effectue en un point intermédiaire de la longueur de la bouteille d'homogénéisation. Ainsi le circuit du plancher chauffant est bouclé sur la bouteille d'homogénéisation ; ce circuit est rendu indépendant du circuit des radiateurs, dont le retour s'effectue directement vers la chaudière, sans repasser par la bouteille d'homogénéisation. Un bipasse, dont le départ est situé à proximité de la seconde extrémité de la bouteille d'homogénéisation, est raccordé en un point intermédiaire du conduit de retour du circuit des radiateurs, conduit qui aboutit directement à la chaudière.Sur le bipasse est intercalé un robinet pour réglage du débit d'eau dans le circuit des radiateurs et dans le bipasse lui-même. The floor heating circuit, having its own circulator, is fitted with a motorized mixing valve, allowing a fraction of the water flow in this circuit to be recycled. The return from the underfloor heating circuit takes place at an intermediate point along the length of the homogenization bottle. Thus the circuit of the heated floor is looped over the homogenization bottle; this circuit is made independent of the radiator circuit, the return of which takes place directly towards the boiler, without passing through the homogenization bottle. A bypass, the start of which is located near the second end of the homogenization bottle, is connected at an intermediate point of the return pipe from the radiator circuit, which leads directly to the boiler. valve for adjusting the water flow in the radiator circuit and in the bypass itself.
Une installation de chauffage par circulation d'eau, conçue selon le schéma qui vient d'être indiqué, donne satisfaction d'une façon générale en ce qui concerne sa conception et son fonctionnement. Toutefois, ce genre d'installation est souvent le siège de la formation de boues, qui à la longue risquent d'obstruer les circuits d'eau du plancher chauffant, qui se trouvent noyés dans une dalle en béton, donc inacessibles.Dans les réalisations connues à ce jour, la bouteille d'homogénéisation n'assure pas la fonction de décantation des boues, ou ne l'assure que très partiellement, en raison de la disposition de ses différents raccordements hydrauliques qui provoque un brassage de l'eau et des boues à l'intérieur de la bouteille, aucune disposition particulière n'étant prévue pour réduire ce brassage et favoriser la décantation des boues à l'intérieur de la bouteille. A system for heating by circulation of water, designed according to the diagram which has just been indicated, is generally satisfactory with regard to its design and operation. However, this kind of installation is often the seat of sludge formation, which in the long run risks obstructing the water circuits of the heated floor, which are embedded in a concrete slab, therefore inaccessible. known to date, the homogenization bottle does not perform the sludge settling function, or only provides it very partially, due to the arrangement of its various hydraulic connections which causes mixing of the water and the sludge inside the bottle, no particular provision being made to reduce this mixing and to promote the settling of sludge inside the bottle.
Une autre exigence, à respecter autant que possible, est de permettre le dégazage et la purge de l'installation de chauffage concernée. Another requirement, to be respected as much as possible, is to allow degassing and purging of the heating installation concerned.
La présente invention vise à éliminer les inconvénients ci-dessus mentionnés et à résoudre les problèmes des installations de chauffage du genre considéré, en fournissant une bouteille d'homogénéisation perfectionnée, possédant une disposition rationnelle et spécifique de ses raccordements hydrauliques, ainsi que des aménagements intérieurs, lui permettant d'assurer efficacement les fonctions de décantation des boues et de dégazage, tout en assurant la fonction fondamentale d'homogénéisation, que l'installation soit avec plancher chauffant seul ou avec plancher chauffant et radiateurs. The present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks and to solve the problems of heating installations of the type under consideration, by providing an improved homogenization bottle, having a rational and specific arrangement of its hydraulic connections, as well as interior fittings. , allowing it to efficiently perform the sludge settling and degassing functions, while ensuring the fundamental homogenization function, whether the installation is with heated floor alone or with heated floor and radiators.
A cet effet, la bouteille d'homogénéisation selon l'invention, pour installation de chauffage avec plancher chauffant, est une bouteille de forme générale cylindrique, et d'axe sensiblement vertical, possédant un fond supérieur, une paroi latérale cylindrique et un fond inférieur, ladite bouteille étant pourvue, en combinaison
- d'un premier raccordement hydraulique latéral, situé dans sa partie supérieure et apte à être relié à une arrivée d'eau chaude en provenance de la chaudière,
- d'un deuxième raccordement hydraulique latéral, situé à hauteur intermédiaire, au-dessous du premier raccordement hydraulique latéral, et apte à être relié au retour d'eau vers la chaudière,
- d'un troisième raccordement hydraulique latéral, situé sensiblement à l'opposé des premier et deuxième raccordements hydrauliques latéraux, à un niveau intermédiaire entre ces deux raccordements, et apte à être relié au départ d'eau chaude vers le circuit d'eau du plancher chauffant,
- d'un quatrième raccordement hydraulique latéral situé au-dessous du troisième raccordement hydraulique latéral et apte à être relié au retour d'eau en provenance du circuit d'eau du plancher chauffant,
- d'un raccordement hydraulique inférieur, situé sur le fond inférieur de la bouteille d'homogénéisation et pourvu d'une vanne de chasse des boues,
le quatrième raccordement hydraulique latéral étant situé à une hauteur relativement élevée au-dessus du fond inférieur de la bouteille d'homogénéisation, de manière à ménager dans la partie basse de celle-ci une zone de décantation des boues, située sous la zone d'homogénéisation occupant la partie centrale de la bouteille,
- et d'un raccordement supérieur, situé sur le fond supérieur de la bouteille d'homogénéisation et prévu pour la purge de gaz, la partie supérieure de la bouteille constituant une zone de dégazage. To this end, the homogenization bottle according to the invention, for a heating installation with a heated floor, is a bottle of generally cylindrical shape, and of substantially vertical axis, having an upper bottom, a cylindrical side wall and a lower bottom. , said bottle being provided, in combination
- a first lateral hydraulic connection, located in its upper part and capable of being connected to a hot water supply coming from the boiler,
- a second lateral hydraulic connection, located at an intermediate height, below the first lateral hydraulic connection, and capable of being connected to the water return to the boiler,
- a third lateral hydraulic connection, located substantially opposite the first and second lateral hydraulic connections, at an intermediate level between these two connections, and capable of being connected to the hot water outlet to the water circuit of the heating floor,
- a fourth lateral hydraulic connection located below the third lateral hydraulic connection and capable of being connected to the water return coming from the water circuit of the heated floor,
- a lower hydraulic connection, located on the lower bottom of the homogenization bottle and provided with a sludge flush valve,
the fourth lateral hydraulic connection being located at a relatively high height above the lower bottom of the homogenization bottle, so as to provide in the lower part thereof a sludge settling zone, located under the zone of homogenization occupying the central part of the bottle,
- And an upper connection, located on the upper bottom of the homogenization bottle and intended for gas purging, the upper part of the bottle constituting a degassing zone.
Pour pouvoir s'adapter à une installation de chauffage avec plancher chauffant et radiateurs, la bouteille d'homogénéisation selon l'invention est avantageusement pourvue d'un cinquième raccordement hydraulique latéral, situé au-dessous du premier raccordement hydraulique latéral et apte à être relié au départ du circuit d'eau des radiateurs, ce cinquième raccordement hydraulique latéral surmontant le deuxième raccordement hydraulique latéral qui sert alors de départ pour un bipasse en parallèle avec le circuit des radiateurs, le bipasse étant équipé d'un robinet d'équilibrage permettant de régler le débit d'eau passant dans le circuit des radiateurs et dans ce bipasse luimême.De préférence, la bouteille d'homogénéisation est pourvue dans tous les cas dudit cinquième raccordement hydraulique, celui-ci étant simplement obturé dans le cas d'une installation de chauffage avec plancher chauffant mais sans radiateurs. In order to be able to adapt to a heating installation with a heated floor and radiators, the homogenization bottle according to the invention is advantageously provided with a fifth lateral hydraulic connection, located below the first lateral hydraulic connection and able to be connected at the start of the radiator water circuit, this fifth lateral hydraulic connection surmounting the second lateral hydraulic connection which then serves as a start for a bypass in parallel with the radiator circuit, the bypass being equipped with a balancing valve making it possible to adjust the flow of water passing through the radiator circuit and into this bypass itself. Preferably, the homogenization bottle is provided in all cases with said fifth hydraulic connection, this being simply closed in the case of an installation heating with underfloor heating but without radiators.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la bouteille d'homogénéisation comporte intérieurement, dans sa partie supérieure au-dessus du premier raccordement hydraulique, un déflecteur latéral rattaché à sa paroi latérale, lequel crée la zone de dégazage au sommet de la bouteille, tout en transformant le flux entrant d'eau chaude, en provenance de la chaudière, en une nappe d'eau étalée. According to a preferred embodiment of the invention, the homogenization bottle has internally, in its upper part above the first hydraulic connection, a lateral deflector attached to its side wall, which creates the degassing zone at the top of the bottle, while transforming the incoming flow of hot water from the boiler into a spread of water.
Avantageusement, la bouteille d'homogénéisation comporte encore, intérieurement, un déflecteur latéral rattaché à sa paroi latérale au-dessus du quatrième raccordement hydraulique latéral, et prévu pour transformer le flux d'eau, en provenance du circuit d'eau du plancher chauffant, en une nappe étalée et légèrement descendante, et un autre déflecteur latéral situé à l'opposé du précédent, et rattaché à la paroi latérale de la bouteille, à un niveau intermédiaire entre le quatrième raccordement hydraulique latéral et le fond inférieur de la bouteille. Advantageously, the homogenization bottle also includes, internally, a lateral deflector attached to its lateral wall above the fourth lateral hydraulic connection, and intended to transform the flow of water, coming from the water circuit of the heated floor, in a spread and slightly downward ply, and another lateral deflector situated opposite the previous one, and attached to the side wall of the bottle, at an intermediate level between the fourth lateral hydraulic connection and the bottom bottom of the bottle.
Comme il ressort de ce qui précède, les différents raccordements hydrauliques latéraux sont tous situés à une hauteur relativement importante, par rapport au fond inférieur de la bouteille d'homogénéisation, de sorte qu'une zone importante de décantation des boues est ménagée dans la partie basse de cette bouteille. Le phénomène de décantation des boues est favorisé par les déflecteurs ; le débit d'eau provenant du circuit d'eau du plancher chauffant, et retournant à la bouteille par le quatrième raccordement hydraulique, se propage d'abord à l'intérieur de cette bouteille selon une nappe légèrement descendante qui, à l'opposé de ce quatrième raccordement hydraulique, est renvoyée par la paroi latérale de la bouteille et forme ainsi une nappe sensiblement horizontale générant un important ralentissement de la circulation de l'eau, favorisant la décantation des boues. As is clear from the above, the various lateral hydraulic connections are all located at a relatively large height, relative to the lower bottom of the homogenization bottle, so that a large area for settling sludge is provided in the part low of this bottle. The sludge settling phenomenon is favored by the deflectors; the water flow coming from the water circuit of the heated floor, and returning to the bottle by the fourth hydraulic connection, first propagates inside this bottle in a slightly descending layer which, in contrast to this fourth hydraulic connection is returned by the side wall of the bottle and thus forms a substantially horizontal sheet generating a significant slowing down of the circulation of water, favoring the settling of sludge.
Le déflecteur opposé au quatrième raccordement hydraulique évite que l'eau en provenance du plancher chauffant soit envoyée dans la zone inférieure de décantation des boues.The deflector opposite the fourth hydraulic connection prevents water from the heated floor from being sent to the lower sludge settling zone.
Le raccordement hydraulique inférieur, pourvu de la vanne de chasse des boues, permet d'évacuer les boues décantées.The lower hydraulic connection, provided with the sludge flushing valve, makes it possible to evacuate the settled sludge.
Quant au déflecteur supérieur, celui-ci crée au sommet de la bouteille d'homogénéisation une zone de dépression, favorable au dégazage, ainsi qu'à la bonne répartition de l'eau vers les différentes sorties de la bouteille : départ vers le circuit du plancher chauffant, le cas échéant vers le circuit des radiateurs, et retour vers la chaudière, tout en évitant un brassage d'eau indésirable dans les zones centrale et inférieure de la bouteille d 'homogénéisation. As for the upper deflector, this creates at the top of the homogenization bottle a vacuum zone, favorable for degassing, as well as for the good distribution of water to the different outlets of the bottle: departure to the circuit of the underfloor heating, if necessary towards the radiator circuit, and return to the boiler, while avoiding undesirable mixing of water in the central and lower zones of the homogenization bottle.
En choisissant le quatrième raccordement hydraulique latéral, soit le raccordement du retour du circuit d'eau du plancher chauffant, comme raccordement situé le plus bas, on s'assure que le flux d'eau ayant statistiquement la vitesse la plus faible circule juste au-dessus de la zone de décantation des boues. La vitesse moyenne de ce flux est d'autant plus faible que la puissance maximale du plancher chauffant est seulement utilisée par temps très froid, donc pendant un nombre de jours très limité au cours d'une année (soit en moyenne, pour la France, 21 jours seulement par rapport à une période de chauffage annuelle de 240 jours).Le décalage en hauteur entre ce quatrième raccordement hydraulique et le deuxième raccordement hydraulique évite un retour trop direct de l'eau, en provenance du circuit du plancher chauffant, vers la chaudière, ce qui permet d'une part la formation d'une nappe sensiblement horizontale favorisant la décantation des boues, comme expliqué plus haut, et d'autre part un certain mélange de l'eau, en provenance du circuit du plancher chauffant avant son retour à la chaudière, avec l'eau chaude contenue dans la bouteille d'homogénéisation, ceci étant la fonction de base de la bouteille. By choosing the fourth lateral hydraulic connection, i.e. the connection of the return from the underfloor water circuit, as the lowest located connection, we ensure that the flow of water having statistically the lowest speed flows just above the sludge settling area. The average speed of this flow is even lower than the maximum power of the underfloor heating is only used in very cold weather, therefore for a very limited number of days during a year (i.e. on average, for France, Only 21 days compared to an annual heating period of 240 days). The height difference between this fourth hydraulic connection and the second hydraulic connection prevents too direct return of water from the heating floor circuit to the boiler, which allows on the one hand the formation of a substantially horizontal sheet favoring the settling of sludge, as explained above, and on the other hand a certain mixture of water, coming from the circuit of the heating floor before its back to the boiler, with the hot water contained in the homogenization bottle, this being the basic function of the bottle.
La bouteille d'homogénéisation selon l'invention résoud ainsi l'ensemble des problèmes rencontrés dans les installations du genre considéré, tout en s'adaptant d'elle-même aux diverses conditions de fonctionnement de ces installations. The homogenization bottle according to the invention thus solves all the problems encountered in installations of the type under consideration, while adapting itself to the various operating conditions of these installations.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de cette bouteille d'homogénéisation pour installation de chauffage avec plancher chauffant
Figure 1 montre, en coupe verticale, une bouteille d'homogénéisation conforme à la présente invention, insérée dans une installation de chauffage uniquement avec plancher chauffant
Figure 2 montre, en coupe verticale, la bouteille d'homogénéisation selon l'invention insérée dans une installation de chauffage avec plancher chauffant et radiateurs
Figure 3 représente, en coupe verticale, la bouteille d'homgénéisation seule.In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of example, an embodiment of this homogenization bottle for heating installation with heating floor
Figure 1 shows, in vertical section, a homogenization bottle according to the present invention, inserted in a heating installation only with heated floor
Figure 2 shows, in vertical section, the homogenization bottle according to the invention inserted in a heating installation with heated floor and radiators
Figure 3 shows, in vertical section, the homogenization bottle alone.
La figure 1 représente très schématiquement une installation de chauffage à circulation d'eau chaude pour pavillon d'habitation, comprenant une chaudière 1 et un plancher chauffant 2. La bouteille d'homogénéisation 3 s'insère entre la chaudière 1, d'une part, et le circuit d'eau 4 du plancher chauffant 2, d'autre part. FIG. 1 very schematically represents a heating installation with circulation of hot water for a residential pavilion, comprising a boiler 1 and a heated floor 2. The homogenization bottle 3 is inserted between the boiler 1, on the one hand , and the water circuit 4 of the heating floor 2, on the other hand.
La chaudière 1 comporte un départ d'eau chaude 5, aboutissant à la bouteille d'homogénéisation 3, et un retour d'eau chaude 6, en provenance de cette bouteille d'homogénéisation 3. Un circulateur 7, représenté intercalé sur le départ d'eau chaude 5 mais pouvant aussi être intégré à la chaudière 1, assure l'irrigation de la chaudière 1 et la circulation de l'eau dans le départ 5 et le retour 6 de cette chaudière. The boiler 1 comprises a hot water outlet 5, leading to the homogenization bottle 3, and a hot water return 6, coming from this homogenization bottle 3. A circulator 7, shown intercalated on the departure d hot water 5 but which can also be integrated into the boiler 1, provides irrigation for the boiler 1 and the circulation of water in the flow 5 and return 6 of this boiler.
La bouteille d'homogénéisation 3 comporte un piquage 8, raccordé à une première voie d'une vanne de mélange motorisée 9 à trois voies. Une deuxième voie de la vanne de mélange 9 constitue le départ d'un conduit 10 menant au circuit d'eau 4 du plancher chauffant 2. Sur le conduit 10 est intercalé un circulateur 11 d'irrigation du circuit 4 du plancher chauffant 2. The homogenization bottle 3 has a nozzle 8, connected to a first channel of a three-way motorized mixing valve 9. A second path of the mixing valve 9 constitutes the departure of a conduit 10 leading to the water circuit 4 of the heated floor 2. On the conduit 10 is interposed a circulator 11 for irrigation of the circuit 4 of the heated floor 2.
Le retour du circuit d'eau 4 du plancher chauffant 2 s'effectue par un conduit 12, revenant à la bouteille d'homogénéisation 3. Une dérivation 13, partant d'un point intermédiaire du conduit de retour 12, aboutit à la troisième voie de la vanne de mélange 9. The return of the water circuit 4 of the heating floor 2 is carried out by a conduit 12, returning to the homogenization bottle 3. A bypass 13, starting from an intermediate point of the return conduit 12, leads to the third path of the mixing valve 9.
La figure 2, sur laquelle les éléments correspondent à ceux de la figure 1 sont indiqués par les mêmes repères numériques, représente très schématiquement une installation de chauffage à circulation d'eau chaude pour pavillon d'habitation, comprenant non seulement un plancher chauffant 2, mais encore un ensemble de radiateurs 14, représenté sous la forme d'un radiateur unique. Le circuit d'eau des radiateurs 14 est alimenté à partir d'un autre piquage 15 de la bouteille d'homogénéisation 3, et il comprend un conduit de retour 16 qui est prolongé par le retour d'eau 6 vers la chaudière 1. Un bipasse 17, équipé d'un robinet pour réglage de débit 18 dans le circuit des radiateurs 14 et dans le bipasse 17 lui-même, relie aussi la bouteille d'homogénéisation 3 au conduit de retour d'eau 6 vers la chaudière 1, en parallèle avec le circuit d'eau 15,16 des radiateurs 14. FIG. 2, in which the elements correspond to those of FIG. 1 are indicated by the same reference numerals, very schematically represents a heating installation with circulation of hot water for a residential pavilion, comprising not only a heated floor 2, but also a set of radiators 14, shown in the form of a single radiator. The water circuit of the radiators 14 is supplied from another tap 15 of the homogenization bottle 3, and it comprises a return duct 16 which is extended by the return of water 6 to the boiler 1. A bypass 17, fitted with a valve for adjusting the flow 18 in the circuit of the radiators 14 and in the bypass 17 itself, also connects the homogenization bottle 3 to the water return pipe 6 to the boiler 1, in parallel with the water circuit 15,16 of the radiators 14.
En se référant aussi à la figure 3, on décrira maintenant plus en détail la bouteille d'homogénéisation 3, faisant l'objet de l'invention. Cette bouteille 3, de forme générale cylindrique, est disposée suivant un axe vertical 19. Elle possède une paroi latérale cylindrique 20, un fond supérieur bombé 21 et un fond inférieur bombé 22, et elle est pourvue de six raccordements hydrauliques 23 à 28, soit : un premier raccordement 23 situé sur la paroi latérale 20, près de son sommet ; deux autres raccordements latéraux 24 et 25, situés à des hauteurs intermédiaires, sous le premier raccordement 23, les trois raccordements 23,24 et 25 étant situés sur une même génératrice de la paroi latérale 20 ; deux autres raccordements latéraux superposés 26 et 27, situés sur une génératrice de la paroi latérale 20 différente de la précédente et, de préférence, diamétralement opposée à la précédente ; un dernier raccordement 28, situé à la base de la bouteille d'homogénéisation 3 au milieu de son fond inférieur 22. Referring also to FIG. 3, the homogenization bottle 3, which is the subject of the invention, will now be described in more detail. This bottle 3, of generally cylindrical shape, is arranged along a vertical axis 19. It has a cylindrical side wall 20, a convex upper bottom 21 and a convex lower bottom 22, and it is provided with six hydraulic connections 23 to 28, namely : a first connection 23 located on the side wall 20, near its top; two other lateral connections 24 and 25, located at intermediate heights, under the first connection 23, the three connections 23, 24 and 25 being located on the same generator of the side wall 20; two other superimposed side connections 26 and 27, located on a generator of the side wall 20 different from the previous one and, preferably, diametrically opposite to the previous one; a last connection 28, located at the base of the homogenization bottle 3 in the middle of its lower bottom 22.
La bouteille d'homogénéisation 3 comporte encore, au milieu de son fond supérieur 21, un manchon de raccordement 29 pour dégazage, et un "doigt de gant" 30 pour prise de température éventuelle. The homogenization bottle 3 also comprises, in the middle of its upper bottom 21, a connection sleeve 29 for degassing, and a "thermowell" 30 for possible temperature measurement.
Le départ d'eau chaude 5 de la chaudière aboutit au premier raccordement latéral 23, situé près du sommet de la bouteille d'homogénéisation 3. A l'intérieur de la bouteille 3, au-dessus de ce premier raccordement latéral 23, est disposé un premier déflecteur 31 rattaché à la paroi latérale 20. The hot water outlet 5 from the boiler ends at the first lateral connection 23, located near the top of the homogenization bottle 3. Inside the bottle 3, above this first lateral connection 23, is disposed a first deflector 31 attached to the side wall 20.
Les deux raccordements latéraux superposés 26 et 27 servent au branchement du circuit d'eau 4 du plancher chauffant 2. Plus particulièrement, le piquage de départ 8 s'effectue sur le raccordement latéral 26 situé le plus haut, et le conduit de retour 12 aboutit au raccordement latéral 27 situé le plus bas. The two superimposed lateral connections 26 and 27 are used to connect the water circuit 4 of the underfloor heating 2. More particularly, the starting tapping 8 is carried out on the lateral connection 26 located at the top, and the return duct 12 terminates at the lowest side connection 27.
Le raccordement latéral 25, situé à un niveau intermédiaire entre les deux raccordements opposés 26 et 27, constitue selon le cas d'application le point de départ du conduit de retour 6 vers la chaudière 1 (figure 1), ou du bipasse 17 équipé du robinet de réglage de débit 18 (figure 2). The lateral connection 25, located at an intermediate level between the two opposite connections 26 and 27, constitutes, depending on the application, the starting point of the return duct 6 towards the boiler 1 (FIG. 1), or of the bypass 17 equipped with the flow control valve 18 (figure 2).
Le raccordement latéral 24, situé sensiblement à même hauteur que le raccordement opposé 26, est inutilisé et se trouve obturé par un bouchon 32, dans le cas d'une installation de chauffage sans radiateurs (figure 1). Dans le cas d'une installation de chauffage avec radiateurs 14 (figure 2), ce raccordement latéral 24 sert au piquage 15 alimentant les radiateurs 14. The lateral connection 24, located substantially at the same height as the opposite connection 26, is unused and is closed by a plug 32, in the case of a heating installation without radiators (FIG. 1). In the case of a heating installation with radiators 14 (FIG. 2), this lateral connection 24 is used for the connection 15 supplying the radiators 14.
On notera que les deux raccordements latéraux inférieurs 25 et 27 restent, l'un et l'autre, situés à une hauteur relativement élevée, respectivement désignée H,h au-dessus du fond inférieur 22 de la bouteille d'homogénéisation 3. Une zone de décantation des boues 33 est ainsi ménagée dans la partie inférieure de la bouteille d'homogénéisation 3, sous la zone d'homogénéisation 34 occupant la partie centrale de cette bouteille 3. It will be noted that the two lower lateral connections 25 and 27 remain, both of them, situated at a relatively high height, respectively designated H, h above the lower bottom 22 of the homogenization bottle 3. A zone sludge settling tank 33 is thus provided in the lower part of the homogenization bottle 3, under the homogenization zone 34 occupying the central part of this bottle 3.
Un deuxième déflecteur 35 est disposé à l'intérieur de la bouteille d'homogénéisation 3, ce déflecteur 35 se raccordant à la paroi latérale 20 audessus du raccordement latéral 27. A second deflector 35 is placed inside the homogenization bottle 3, this deflector 35 connecting to the side wall 20 above the side connection 27.
Un troisième déflecteur 36 raccordé à la paroi latérale 20 est disposé à l'intérieur de la bouteille d'homogénéisation 3, dans un plan situé à un niveau intermédiaire entre le raccordement latéral 27 et le fond inférieur 22. Ce dernier déflecteur 36 est situé à l'opposé du raccordement latéral 27 et du deuxième déflecteur 35, donc sous le raccordement latéral 25. A third deflector 36 connected to the side wall 20 is disposed inside the homogenization bottle 3, in a plane situated at an intermediate level between the lateral connection 27 and the bottom bottom 22. The latter deflector 36 is located at opposite the lateral connection 27 and the second deflector 35, therefore under the lateral connection 25.
Enfin, le manchon supérieur 29 est raccordé à un purgeur automatique 37, tandis que le raccordement inférieur 28 est pourvu d'une vanne de chasse des boues 38. Finally, the upper sleeve 29 is connected to an automatic vent valve 37, while the lower connection 28 is provided with a sludge flushing valve 38.
Le fonctionnement de la bouteille d'homogénéisation 3, précédemment décrite, s'établit comme suit
L'eau chaude, provenant de la chaudière 1 par le départ 5, parvient dans la partie haute de la bouteille d'homogénéisation 3 par son raccordement latéral 23. Le flux d'eau chaude entrant dans la bouteille 3 passe sous le premier déflecteur 31, qui crée dans la partie supérieure de la bouteille 3 une zone en dépression, ou zone de dégazage 39, favorable à la formation de bulles de gaz qui peuvent être évacuées par le manchon 29 et le purgeur automatique 37.The operation of the homogenization bottle 3, previously described, is established as follows
The hot water, coming from the boiler 1 through the outlet 5, arrives in the upper part of the homogenization bottle 3 by its lateral connection 23. The flow of hot water entering the bottle 3 passes under the first deflector 31 , which creates in the upper part of the bottle 3 a vacuum zone, or degassing zone 39, favorable to the formation of gas bubbles which can be evacuated by the sleeve 29 and the automatic vent valve 37.
Le premier déflecteur 31 a également une fonction de brise-jet, et il transforme le flux d'eau chaude, qui entre dans la bouteille 3 par le raccordement latéral 43, en une nappe d'eau se répartissant sur toute la section horizontale circulaire de la bouteille 3. Ainsi, ce premier déflecteur 31 permet d'orienter l'eau, en provenance de la chaudière 1, vers le raccordement latéral 26 au départ vers le circuit d'eau 4 du plancher chauffant 2, éventuellement vers le raccordement latéral 24 au départ du circuit 15,16 des radiateurs 14, ainsi que vers le raccordement latéral 25 au retour d'eau 6 à la chaudière 1 - voir les flèches 40,41,42 indiquées sur les figures. The first deflector 31 also has a jet breaker function, and it transforms the flow of hot water, which enters the bottle 3 by the lateral connection 43, into a sheet of water distributed over the entire circular horizontal section of the bottle 3. Thus, this first deflector 31 makes it possible to direct the water, coming from the boiler 1, towards the lateral connection 26 at the start towards the water circuit 4 of the heated floor 2, possibly towards the lateral connection 24 from the circuit 15,16 of the radiators 14, as well as towards the lateral connection 25 to the water return 6 to the boiler 1 - see the arrows 40,41,42 indicated in the figures.
Un débit d'eau, en provenance du circuit 4 du plancher chauffant 2, revient dans la bouteille d'homogénéisation 3 par le conduit de retour 12 et le raccordement latéral 27. Ce débit d'eau rencontre le deuxième déflecteur 35, qui le transforme en une nappe d'eau sensiblement horizontale, mais légèrement descendante, qui s'étale sur la section de la bouteille 3 et avance à faible vitesse - voir la flèche 43 symbolisant cette nappe d'eau. L'étalement de l'eau et son ralentissement favorisent ici la décantation des boues, lesquelles se déposent dans la zone de décantation 33. A water flow, coming from the circuit 4 of the heating floor 2, returns to the homogenization bottle 3 through the return duct 12 and the lateral connection 27. This water flow meets the second deflector 35, which transforms it in a substantially horizontal, but slightly descending, sheet of water, which spreads over the section of the bottle 3 and advances at low speed - see arrow 43 symbolizing this sheet of water. The spreading of the water and its slowing down here favor the settling of the sludge, which settles in the settling zone 33.
Le troisième déflecteur 36 évite que l'eau de retour du plancher chauffant, s'étalant pour former la nappe 43, soit envoyée vers la partie la plus basse de la bouteille 3, soit la zone 33, dans laquelle s'effectue la décantation des boues. Au niveau de ce dernier déflecteur 36, l'eau se trouve renvoyée selon une nappe d'abord sensiblement horizontale, avançant à très faible vitesse favorable à la décantation des boues - voir la flèche 44. The third deflector 36 prevents the return water from the heating floor, spreading to form the sheet 43, from being sent to the lowest part of the bottle 3, that is to say the zone 33, in which the decantation of the sludge. At the level of the latter deflector 36, the water is returned according to a layer which is initially substantially horizontal, advancing at very low speed favorable for the settling of the sludge - see arrow 44.
L'eau de retour du circuit 4 du plancher chauffant 2, à laquelle est ainsi imposé d'abord un trajet descendant, est ensuite obligée de remonter, selon la flèche 45, à l'intérieur de la bouteille 3. En remontant, cette eau parvient dans la zone centrale d'homogénéisation 34, où elle se mélange à l'eau chaude provenant directement de la chaudière (flèche 42), et où elle se trouve ainsi réchauffée avant sa sortie de la bouteille 3 par le raccordement latéral 25 et son retour à la chaudière 1, pour éviter des condensations dans le foyer de cette dernière. The return water from circuit 4 of the heated floor 2, which is thus imposed first on a downward path, is then forced to go up, according to arrow 45, inside the bottle 3. By going up, this water reaches the central homogenization zone 34, where it mixes with hot water coming directly from the boiler (arrow 42), and where it is thus heated before it leaves the bottle 3 by the lateral connection 25 and its return to boiler 1, to avoid condensation in the latter's hearth.
Plus particulièrement, le branchement latéral 25 permet, en l'absence de radiateurs, le retour vers la chaudière 1 d'un débit d'eau, résultant de l'addition d'un flux d'eau parcourant la bouteille 3, et d'un flux d'eau revenant du circuit 4 du plancher chauffant 2. More particularly, the lateral connection 25 allows, in the absence of radiators, the return to the boiler 1 of a water flow, resulting from the addition of a flow of water passing through the bottle 3, and a flow of water returning from the circuit 4 of the heated floor 2.
En présence de radiateurs 14, le même raccordement latéral 28 et le bipasse 17 permettent le retour vers la chaudière 1 du débit d'eau parcourant la bouteille 3 mais évitant les radiateurs 14, additionné d'un flux d'eau revenant du circuit 4 du plancher chauffant 2. Cette particularité permet, comme dans le cas précédent, de réchauffer l'eau provenant du conduit de retour 12 du circuit 4 du plancher chauffant 2, mais aussi d'avoir toujours une irrigation satisfaisante du circulateur 7 de la chaudière 1, même si tous les robinets thermostatiques 46 équipant les radiateurs 14 sont fermés. In the presence of radiators 14, the same lateral connection 28 and the bypass 17 allow the return to the boiler 1 of the water flow passing through the bottle 3 but avoiding the radiators 14, added with a flow of water returning from the circuit 4 of the heated floor 2. This feature makes it possible, as in the previous case, to heat the water coming from the return duct 12 of the circuit 4 of the heated floor 2, but also to always have satisfactory irrigation of the circulator 7 of the boiler 1, even if all the thermostatic valves 46 equipping the radiators 14 are closed.
Le raccordement inférieur 28 permet d'évacuer les boues décantées dans la zone inférieure 33, lorsqu'on le souhaite, en ouvrant la vanne de chasse 32. The lower connection 28 makes it possible to evacuate the settled sludge in the lower zone 33, if desired, by opening the flush valve 32.
La bouteille d'homogénéisation 3, précédemment décrite, peut notamment être fixée verticalement contre un mur, au moyen de pattes de fixation. La fixation murale est effectuée, au choix, sur l'un ou l'autre des deux côtés opposés de la bouteille 3, l'axe de cette fixation étant dans un plan vertical perpendiculaire à celui dans lequel se trouvent les axes des différents raccordements 23 à 29. Cette particularité permet d'adapter le montage de la bouteille 3 à la configuration de l'installation de chauffage (la chaudière 1 se situant à droite ou à gauche de la bouteille 3). The homogenization bottle 3, previously described, can in particular be fixed vertically against a wall, by means of fixing lugs. The wall fixing is carried out, as desired, on one or the other of the two opposite sides of the bottle 3, the axis of this fixing being in a vertical plane perpendicular to that in which the axes of the various connections are located 23 to 29. This feature makes it possible to adapt the mounting of the cylinder 3 to the configuration of the heating installation (the boiler 1 is located to the right or to the left of the cylinder 3).
Dans le cas de bouteilles d'homogénéisation 3 de capacité importante, en particulier supérieure à 50 litres, on peut aussi envisager une installation au sol, sur socle. In the case of homogenization bottles 3 of large capacity, in particular greater than 50 liters, it is also possible to envisage an installation on the ground, on a base.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette bouteille d'homogénéisation pour installation de chauffage avec plancher chauffant qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. It goes without saying that the invention is not limited to the only embodiment of this homogenization bottle for heating installation with a heated floor which has been described above, by way of example; on the contrary, it embraces all of the variant embodiments and applications respecting the same principle.
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