FR2671170A1 - Dispositif de production d'eau chaude sanitaire. - Google Patents

Abstract

Le dispositif selon l'invention s'adapte à une installation centralisée de production d'eau chaude. Chaque point de puisage est muni d'une enceinte chauffante (4) à pression atmosphérique ou pression du réseau d'eau potable dont l'entrée est commandée par la vanne (3) de débit d'eau chaude. Le réservoir chauffant (4) permet de disposer d'eau tiède à l'orifice de sortie (1), et chauffe l'eau provenant de la canalisation (2) qui s'est refroidie après son passage dans le générateur central (19) d'eau chaude.

Description

DISPOSITIF DE PRODUCTION D'EAU CHAUDE SANITAIRE
La présente invention concerne la production d'eau chaude sanitaire (ECS) ou d'eau tiède sanitaire (ETS) avec une limitation sans défaillance possible de la température haute de l'eau à environ 80 "C.

L'eau chaude sanitaire est actuellement produite principalement soit dans une installation centralisée à forte accumulation, soit dans une installation décentralisée à faible accumulation.

Dans une installation centralisée, un ou plusieurs réservoirs couplés entre eux permettent d'accumuler une quantité d'eau chaude suffisante ou presque suffisante pour les besoins d'un jour (de 100 litres à plusieurs m3). L'énergie de chauffage est apportée - soit par électricité, avec des résistances (effet Joule) dénommées thermoplongeurs ; dans ce cas le réservoir est appelé chauffe-eau électrique - soit par échange avec un fluide thermique primaire (eau de chaudière par exemple), et dans ce cas le réservoir est appelé préparateur d'eau chaude sanitaire.

Lorsque cela est nécessaire la relance de chauffage de l'eau est obtenue par exemple - par position manuelle d'un interrupteur "relance jour", dans le cas d'un chauffe-eau fonctionnant en chauffage durant les heures creuses des tranches tarifaires du réseau public de distribution d'énergie électrique, - par fonctionnement automatique en fonction d'un thermostat qui, à l'atteinte du seuil bas de température d'eau chaude sanitaire en sortie du préparateur, relance le brûleur et éventuellement le circulateur d'eau chaude sanitaire.

Dans la plupart des cas, la régulation de température d'eau chaude sanitaire fonctionne selon le principe de Tout Ou Rien.

Selon le type d'installation, le chauffage de l'eau chaude sanitaire, peut s'effectuer par thermosiphon.

Dans le cas courant, l'ouverture d'un robinet (ou puisage) d'eau chaude sanitaire n'entralne pas l'obtention immédiate d'eau chaude si la durée entre deux puisages a été suffisante pour un refroidissement. L'eau est dans un premier temps froide, puis elle s'échauffe progressivement, produisant un effet de retard pur et de constante de temps dû aux longueurs et diamètres de tuyaux entre la centralisation d'eau chaude sanitaire et le point de puisage. L'eau trop froide non utilisée au point de puisage est égale en volume à de l'eau froide qui entre dans le ballon ou le préparateur et représente une perte d'énergie et d'eau.

Des améliorations ont été apportées à ce système en - créant un bouclage d'eau chaude sanitaire entre les réservoirs de production centralisée d'eau chaude et la zone proche des points de puisage avec circulation d'eau chaude sanitaire par pompe, - traçant les tuyauteries d'eau chaude sanitaire par des cordons chauffants électriques.

Dans une installation décentralisée, on utilise généralement comme source d'énergie le gaz ou l'énergie électrique, l'électricité étant prépondérante. Le système électrique consiste à mettre près du point de puisage un chauffe-eau de capacité égale à quelques dizaines de litres avec une puissance de thermoplongeur relativement élevée de un à plusieurs kW.

Le système à installation centralisée permet avec peu de puissance de chauffer une masse d'eau importante. Ce système est notamment intéressant pour le chauffage électrique qui s'effectue en périodes, de faible coût de l'électricité. En contrepartie en cas d'épuisement du volume d'eau chaude, si l'installation n'est pas tracée, la remontée en température par relance est très longue (plusieurs heures en général).

Un inconvénient du système à installation centralisée relativement au système à installation décentralisée est la perte plus importante d'eau et d'énergie. En contrepartie le système décentralisé qui fournit de l'eau chaude à profusion demande une puissance souscrite et un coût d'abonnement électrique beaucoup plus élevés.

Le bouclage ou le traçage pour le système centralisé coûtent cher en investissement et en énergie : les déperditions permanentes sont augmentées.

La commande automatique du chauffage est obtenue généralement par des thermostats qui permettent l'apport d'énergie en tout ou rien.

Ces thermostats sont donnés pour un nombre déterminé de coupures. Ils se dégradent dans le temps, et sont la cause de désordres.

En cas de malfonction de cette pièce, le circuit d'eau tiède sanitaire pouvant être isolé par robinets, il y a risque d'explosion et de vaporisation de l'eau, ou brûlure lors du puisage.

Afin de palier ce danger, on peut installer près de l'accumulateur d'eau chaude un système de soupape qui permet d'évacuer à ltégoût l'eau chaude, si la température ou la pression est excessive. Ce système est appelé soupape thermique ou groupe de sécurité.

Les groupes de sécurité doivent être manoeuvrés périodiquement afin d'améliorer leur probabilité de bon fonctionnement. Dans la pratique cela est rarement fait, et le groupe de sécurité est bloqué l'expansion du volume d'eau correspondant à la variation de masse volumique avec l'augmentation de température s'effectue côté réseau à condition que l'installation ne soit pas isolée.

Dans le cas d'énergie électrique, les thermoplongeurs sont portés à des températures de surface très élevées qui provoquent le dépôt de tartre, donc une élévation de la résistance thermique et une élévation de la température et une détérioration de l'élément chauffant.

Les réservoirs sont en général en acier traité en surface afin de ralentir la corrosion. Une liaison avec d'autre métaux peut créer des couples électrochimiques provoquant la corrosion.

Il en résulte que les garanties accordées par les constructeurs de chauffe-eau électriques du marché sont généralement limitées dans le temps - 5 à 10 ans sur les réservoirs, - 5 ans pour les thermoplongeurs avec stéatite, - 2 ans pour les thermoplongeurs blindés.

L'invention permet de remplacer le thermostat et le thermoplongeur de puissance élevée, qui sont des organes à haut risque de pannes, par des éléments statiques, extérieurs à la capacité, autorégulants en température et de faible puissance. La fiabilité est ainsi considérablement augmentée.

Du fait que selon l'invention l'eau chaude reste à la pression atmosphérique, le groupe de sécurité est également supprimé. Le système permet d'obtenir immédiatement l'eau chaude au point de puisage, à température adéquate, sans nécessiter des moyens de chauffage à grande puissance ni des moyens de chauffage répartis tout le long de la canalisation d'amenée d'eau chaude.

I1 en résulte un faible coût d'investissement par rapport aux systèmes classiques, un faible coût d'exploitation et des économies sensibles d'énergie. La puissance appelée est faible, ce qui permet de réduire le coût des abonnements d'électricité. On constate que le rendement énergétique global est amélioré. En cas d'épuisement du volume d'eau tiède sanitaire, ce qui ne devrait pratiquement pas se produire, la durée de remontée en température est de quelques dizaines de minutes.

La puissance installée est de quelques dizaines de watts, la consommation moyenne annuelle pour des bureaux avec 10 personnes est d'environ 20 Wh.

L'invention permet de réduire sensiblement la consommation d'eau.

La structure particulière de chauffage de l'eau selon l'invention permet d'éviter tous risques d'explosion, par le fait que tous les moyens de chauffage sont à la pression atmosphérique. La seule protection nécessaire est celle des personnes relativement à l'électri- cité. Ceci est obtenu par disjoncteur différentiel et mise à la terre de la tresse métallique qui enveloppe les éléments chauffants.

La structure selon l'invention permet de prévoir un échauffement de l'eau juste suffisant pour la température désirée au point de puisage. La transmission d'énergie calorifique est répartie sur une grande surface. Ainsi, on réduit sensiblement l'entartrage, et l'on supprime pratiquement tout entretien.

Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, un dispositif pour produire de l'eau tiède sanitaire selon l'invention comprend un réservoir étanche, muni d'un orifice d'introduction d'eau et d'un orifice d'extraction d'eau, et pouvant contenir une quantité d'eau à chauffer ; l'orifice d'introduction d'eau est raccordé à la canalisation d'arrivée ; une vanne de commande de débit d'eau chaude, actionnable par l'utilisateur, est interposée dans la canalisation d'arrivée, en amont du réservoir ; l'orifice d'extraction d'eau est raccordé librement, sans interposition de robinet, à un orifice de mise à l'air libre par une canalisation courte munie d'un orifice de sortie ou bec verseur, laissant à la pression atmosphérique l'intérieur de l'enceinte l'orifice de mise a l'air libre est destiné à etre placé en une position plus élevée que le niveau maximum d'eau dans l'enceinte ; des moyens chauffants, connectés à une source extérieure d'énergie, chauffent l'eau contenue dans le réservoir pour l'amener à une température appropriée.

Le réservoir étanche est à proximité du point de puisage. Ainsi, dès que l'utilisateur veut tirer de l'eau, il ouvre le robinet de commande de débit d'eau tiède, ce qui produit l'introduction d'eau froide dans le réservoir et l'expulsion d'eau tiède hors du réservoir jusqu'au point de puisage ; la puissance de chauffage est augmentée progressivement avec la montée du niveau d'eau froide au niveau des moyens chauffants autorégulants à température haute limitée, ne permettant en aucun cas l'ébullition de l'eau.

Avec un réservoir de capacité relativement réduite, l'installation est adaptée pour un puisage intermittent d'eau chaude, laissant le temps aux moyens chauffants d'échauffer l'eau froide dès son introduction dans le réservoir.

En pratique, l'orifice de mise à l'air libre peut être constitué par l'orifice de sortie lui-meme. L'orifice de sortie doit alors etre situé à un niveau plus élevé que le niveau d'eau dans le réservoir.

Selon une réalisation avantageuse, les moyens chauffants comprennent des moyens de résistances électriques plaqués à l'extérieur du réservoir en zone inférieure.

De préférence, les moyens chauffants comprennent des premiers moyens de conducteurs électriques et des seconds moyens de conducteurs électriques destinés à etre connectés en permanence respectivement à une première et à une seconde bornes de sortie d'une source d'énergie électrique. Les moyens conducteurs électriques sont disposés à proximité l'un de l'autre et séparés l'un de l'autre par une matière résistive dort la résistivité électrique est une fonction croissante de sa température. L'ensemble formé par les moyens de conducteurs électriques et ladite matière résistive est convenablement isolé électriquement par tresse métallique et plaqué autour de la paroi de l'enceinte.

L'invention est également adaptable sur une installation centralisée. Dans ce cas, l'invention permet de supprimer les pertes d'eau et de réduire les pertes d'énergie en installant des capacités de volume adapté près des puisages sur une installation existante. Les capacités sont ou ne sont pas sous pression du réseau du fait que l'accumulateur central est en principe protégé par soupape.

L'accumulateur central peut etre réalisé selon le principe du chauffage externe autorégulant, avec par exemple des nappes chauffantes de forme rectangulaire ou circulaire.

Du fait que l'accumulateur central ne peut plus atteindre des températures dangereuses, le groupe de sécurité peut etre remplacé par un vase d'expansion à membrane, dont le fonctionnement est beaucoup plus fiable, et dont la durée de vie est très supérieure.

Une amélioration pour l'accumulateur central consiste à placer à l'intérieur de celui-ci une cuve intermédiaire qui permet d'utiliser au mieux la puissance disponible en faisant remonter l'eau froide le long des parois autorégulées en température.

Cette cuve intermédiaire doit etre de résistance thermique la plus faible possible, et provoquer des vitesses de déplacement d'eau suffisamment réduites pour ne pas perturber les phénomènes de stratification par la température (l'eau chaude est moins dense que l'eau froide).

La longévité de l'ensemble du matériel de production d'eau tiède sanitaire selon l'invention est considérablement augmentée, et dépend en pratique de celle de l'élément chauffant autorégulant qui peut etre facilement réparé.

Le système d'eau tiède sanitaire entraîne des économies de matière, d'énergie et d'eau, il fonctionne avec fiabilité et en toute sécurité.

En général, les parois des réservoirs seront en cuivre, ne présentant aucun risque d'électrocorrosion du fait que les tuyaux sont en général en cuivre ou en matière plastique.

D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de moes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles - la figure 1 est une vue de face en coupe d'un dispositif de production d'eau tiède sanitaire ou d'eau froide selon l'invention, selon un mode de réalisation adapté à un lavabo - la figure 2 illustre un mode de réalisation des moyens chauffants selon l'invention - la figure 3 est une vue en perspective en coupe, à plus grande échelle, d'un cordon chauffant pouvant etre utilisé selon l'invention - la figure 4 illustre une structure de nappe chauffante selon l'invention - la figure 5 illustre la constitution d'une paroi chauffante circulaire selon l'invention - la figure 6 est une vue schématique de face en coupe d'un réservoir chauffant selon un autre mode de réalisation de l'invention pour installation sur les flancs d'une baignoire par exemple - la figure 7 est une vue schématique de face en coupe d'une autre structure de réservoir chauffant de forte capacité selon l'invention - la figure 8 illustre un autre mode de réalisation de dispositif de production d'eau tiède sanitaire selon l'invention - la figure 9 illustre l'association de plusieurs dispositifs selon l'invention avec une installation centralisée de production d'eau chaude sanitaire - la figure 10 représente un mode de réalisation simplifié ; et - la figure 11 illustre un mode de réalisation dans lequel l'orifice de sortie d'eau est plus bas que le niveau d'eau dans le réservoir.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le dispositif permet de produire de l'eau tiède sanitaire se déversant par l'orifice de sortie 1, ou point de puisage, à partir d'un flux d'eau disponible dans une canalisation d'arrivée 2. Un robinet 3 permet la commande de débit d'eau tiède.

Le dispositif comprend un réservoir étanche 4, muni d'un orifice d'introduction doleau 5 et d'un orifice d'extraction d'eau 6.

L'orifice d'extraction d'eau 6 est raccordé à l'orifice de sortie 1 par une courte canalisation de sortie, et ce raccordement est libre, c'està-dire que la canalisation de sortie 7 est dépourvue de tout robinet.

Ainsi, l'espace intérieur du réservoir 4 est en permanence laissé à la pression atmosphérique. Dans ce mode de réalisation, pour éviter que le réservoir 4 ne se vide d'eau, l'orifice de sortie 1 est destiné à etre placé en une position plus élevée que le niveau maximum d'eau dans le réservoir 4. En alternative, , un système antisiphon avec prise d'air à niveau haut par exemple doit etre installé.

Dans le cas d'un lavabo, comme le représente la figure, le réservoir 4 est avantageusement disposée au-dessous du lavabo, éventuellement dans la colonne du lavabo.

L'orifice d'introduction 5 est raccordé à la canalisation d'arrivée 2, le robinet de commande de débit d'eau tiède 3 étant interposé dans la canalisation d'arrivée 2, en amont du réservoir 4.

Des moyens chauffants 8, connectés à une source extérieure d'énergie, chauffent l'eau contenue dans le réservoir 4 pour l'amener à une température appropriée. Par exemple, les moyens chauffants 8 comprennent des résistances électriques, connectées électriquement à une source extérieure d'énergie électrique par des conducteurs 9 et 10.

La forme du réservoir 4 peut être quelconque, mais un cylindre à section circulaire semble mieux convenir. La paroi du réservoir 4 peut etre réalisée par tout matériau susceptible de conduire la chaleur produite par les moyens chauffants 8. Du fait de l'absence de pression à l'intérieur du réservoir 4, la paroi du réservoir 4 n'a pas à etre particulièrement résistante mécaniquement.

Un calorifuge 40 limite les déperditions thermiques. Une enveloppe 41 assure la protection mécanique.

On a représenté, sur la figure 2, un exemple de réalisation de moyens chauffants 8 constitués par un cordon chauffant 80 enroulé en hélice autour de la paroi latérale du réservoir 4. Un tel cordon 80, représenté à plus grande échelle et en coupe sur la figure 3, peut être avantageusement constitué d'un premier conducteur électrique 81 et d'un second conducteur électrique 82, disposés à proximité l'un de l'autre et séparés l'un de l'autre par une matière 83 résistive telle qu'un polymère semiconducteur autorégulant dont la résistivité électrique est une fonction croissante de sa température. Par exemple, les conducteurs 81 et 82 sont deux fils métalliques disposés parallèlement l'un à l'autre et noyés dans la matière résistive 83.La matière résistive 83 est entourée d'une couche électriquement isolante 87 elle-meme entourée d'une tresse 88 en cuivre étamé assurant la protection mécanique et électrique et la conduction thermique. De telles structures de cordon chauffant autorégulant sont par exemple distribuées par la société
Raychem S.A. international à Bruxelles, sous la marque HwAT.

Le cordon 80 est, de préférence, disposé autour de la zone inférieure du réservoir 4, l'orifice d'introduction d'eau 5 étant luimeme en zone inférieure de l'enceinte 4, l'orifice d'extraction d'eau 6 étant en zone supérieure de l'enceinte. Les extrémités respectives des conducteurs 81 et 82 constituent les conducteurs 9 et 10 destinés à être connectés aux bornes de la source extérieure d'énergie électrique. Un revetement réfléchissant, non représenté sur les figures, peut etre collé autour de la zone recouverte du cordon 80, afin d'améliorer le rendement thermique.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les moyens chauffants 8 comprennent une nappe chauffante 84 comportant un premier peigne conducteur 85 et un second peigne conducteur 86 disposés en imbrication l'un dans l'autre comme le représente la figure. Les peignes conducteurs sont noyés dans la matière résistive 83 en forme de plaque, l'ensemble constituant une nappe chauffante pouvant être enroulée autour de la face latérale cylindrique du réservoir 4. Le premier peigne conducteur 85 est connecté au conducteur 9 pour son raccordement à une première borne de source d'énergie électrique, tandis que le second peigne conducteur 86 est connecté au second conducteur 10 pour son raccordement à la seconde borne de source d'énergie électrique.

Dans le mode de réalisation de la figure 5, on a représenté une plaque chauffante de forme circulaire destinée à s'adapter sous la face circulaire inférieure de l'enceinte 4. Deux fils électriques dont les extrémités constituent les conducteurs 9 et 10 sont disposés parallèlement l'un à l'autre en spirale et noyés dans une plaque circulaire de matière résistive 83, comme le représente la figure.

Dans tous les cas, une couche de protection électrique telle que la tresse métallique 88, mise à la terre, recouvre la matière résistive 83, pour éviter tout risque d'électrocution.

Dans le mode de réalisation de la figure 1, le réservoir 4 est un cylindre d'axe sensiblement vertical.

Par contre, dans le mode de réalisation de la figure 6, le réservoir 4 est un cylindre dont l'axe longitudinal I-I est fortement incliné par rapport à la verticle. L'orifice 5 d'introduction d'eau est au voisinage de la génératrice inférieure du réservoir 4, dans la partie la plus basse du réservoir, tandis que l'orifice d'extraction d'eau 6 est dans la zone la plus haute du réservoir en prolongement de la génératrice supérieure. De cette manière, on peut par exemple placer les moyens chauffants 8 sur la génératrice inférieure du réservoir afin de faciliter leur pose, ou bien les fixer en hélice comme sur la figure 2.

En effet, l'eau froide introduite à faible vitesse se mélange difficilement avec l'eau chaude préexistant dans l'enceinte, de sorte que l'eau froide tend à rester au voisinage du fond du réservoir incliné avec des moyens chauffants 8 en partie basse.

Dans le mode de réalisation de la figure 7, le réservoir 4 présente une forme cylindrique d'axe sensiblement vertical, l'orifice d'introduction d'eau 5 étant en partie inférieure du réservoir, l'orifice d'extraction d'eau 6 étant en partie supérieure du réservoir.

Les moyens chauffants 8 sont répartis sur la partie inférieure de la paroi latérale du réservoir 4, et sur le fond du réservoir. Le réservoir 4 est en outre munie d'une cuve intermédiaire intérieure 11, de forme cylindrique, borgne, ouverte vers le haut, coaxiale à la paroi extérieure et de diamètre légèrement inférieur à la paroi extérieure. La cuve intermédiaire est disposée à proximité de la portion inférieure de paroi latérale de réservoir 4 et à proximité du fond du réservoir, dans la zone pourvue de moyens chauffants 8. Par exemple, la cuve intermédiaire 11 comporte des pieds 110 d'espacement inférieurs, et est posée sur le fond du réservoir 4. Un espace 12 est laissé, entre la paroi intermédiaire 11 et la paroi extérieure du réservoir 4, pour le passage de l'eau provenant de l'orifice d'introduction d'eau 5.Ainsi, l'eau froide pénétrant dans le réservoir 4 se déplace dans le passage 12, et reste à proximité des moyens chauffants 8, ce qui accélère son échauffement et, par la diminution de température, augmente la puissance calorifique développée par les moyens chauffants 8 lors du soutirage de l'eau. La conduction thermique de la cuve intermédiaire 11 permet la montée en température de toute la masse d'eau.

Ce système utilise le principe de la stratification de l'eau chaude avec des fonctionnements à faible vitesse de l'eau.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le dispositif selon l'invention se suffit à lui-même, à partir d'une canalisation d'arrivée d'eau froide 2, pour produire de l'eau tiède pour une utilisation intermittente. Le dispositif est en outre muni d'un robinet 13 de commande d'eau froide, interposé dans une canalisation 14 d'amenée d'eau froide disposée entre la canalisation d'arrivée 2 et la canalisation de sortie 7. Ainsi, la canalisation de sortie 7 fait office de zone de mélange pour l'eau chaude sortant du réservoir 4 et l'eau froide arrivant par la canalisation 14.

Le robinet 3 est avantageusement un robinet commandé au pied ou par détection de présence des mains. Cette disposition est particulièrement intéressante dans les locaux professionnels, et elle permet de réduire la consommation d'eau et d'énergie. Le robinet 13 est à commande manuelle près du bec verseur.

Dans le mode de réalisation de la figure 8, le dispositif est similaire à celui de la figure 1, avec une canalisation de sortie 7, une canalisation d'amenée d'eau froide 14 et un robinet d'eau froide 13, un réservoir 4 chauffant et un robinet de commande de débit d'eau tiède 3.

Le dispositif comprend en outre une canalisation de dérivation 15, munie d'un robinet 16, connectée directement en dérivation sur le réservoir chauffant 4. Le réglage du robinet 16 permet d'abaisser la température de l'eau sortant dans la canalisation de sortie 7 afin de réduire la consommation d'énergie. Le réglage peut etre effectué au moment de l'installation, et n'a plus à etre ensuite modifié.

La figure 10 illustre un mode de réalisation simplifié, issu de celui de la figure 8 : le dispositif comprend alors les memes éléments 1, 2, 3, 4, 7, 15 et 16 que sur la figure 8, à l'exclusion de la canalisation d'amenée d'eau froide 14 et du robinet 13 qui sont supprimés. La température de l'eau tiède est alors fixée par le réglage du robinet 16, effectué lors de l'installation.

La figure 11 illustre un mode de réalisation permettant de placer le réservoir au-dessus du niveau horizontal occupé par l'orifice de sortie 1. On utilise alors un système anti-siphon avec prise d'air à niveau haut : l'orifice d'extraction d'eau 6 du réservoir 4 est raccordé librement à un orifice de mise à l'air libre 100 supérieur par la canalisation de sortie 7 courte, pour laisser à la pression atmosphérique l'intérieur du réservoir 4. L'orifice de sortie 1 d'eau tiède sanitaire est alors en contrebas, par exemple en bout d'une dérivation 101 de la canalisation 14 d'amenée d'eau froide en aval du robinet 13 de commande d'eau froide.

Dans les mode de réalisation des figures 1, 8 et 10, l'orifice de mise à l'air libre est constitué par l'orifice de sortie 1, qui alors est lui-meme situé au-dessus du niveau d'eau dans le réservoir 4.

Dans le cas d'un lavabo situé dans un local professionnel tel qutun atelier, l'utilisation est intermittente. Le volume du réservoir est tel qu'il permet une série de lavages successifs rapprochés, sachant qu'au fur et à mesure des puisages la puissance thermique des éléments chauffants augmente. Des résultats satisfaisants sont obtenus, dans un atelier de 8 à 10 personnes, avec un réservoir 4 cylindrique de diamètre égal à 12 centimètres environ, de hauteur égale à 50 centimètres environ, et des moyens chauffants fournissant une puissance de 200 Watts environ à froid et quelques Watts à chaud. Ces valeurs sont optimisa bles.

Sur la figure 9, on a représenté schématiquement une installation de production d'eau chaude sanitaire selon l'invention comprenant une zone de puisage 17 de type lavabo, une seconde zone de puisage 18 de type baignoire ou douche, et une installation centralisée de production d'eau chaude 19.

Dans le mode de réalisation représenté, la zone de puisage 17 de type lavabo présente une structure similaire à celle de la figure 1, avec toutefois une différence : la canalisation d'amenée d'eau froide 14 est raccordée directement à une source d'alimentation d'eau froide 20, tandis que la canalisation d'arrivée 2, raccordée au réservoir 4 par la vanne 3, est raccordée en sortie de l'installation centralisée de production d'eau chaude 19. Ladite installation centralisée de production d'eau chaude 19 comprend un réservoir 21 de grande dimension, associé à un vase d'expansion 22, et muni de moyens chauffants, permettant d'accumuler l'eau chaude nécessaire à l'ensemble de l'installation. L'installation centralisée 19 peut etre un accumulateur classique d'eau chaude de forte capacité.En alternative, l'installation centralisée 19 peut etre un réservoir de grande capacité conçu selon la structure de la présente invention, avec des moyens chauffants périphériques autorégulants, et avec un vase d'expansion 22 à membrane.

La zone de puisage 18 de type douche ou baignoire comprend, de façon similaire, un réservoir 104 chauffant muni d'un robinet de commande d'arrivée d'eau chaude 103 classique du fait de la protection de l'installation contre les variations volumiques de l'eau, une canalisation 114 d'amenée d'eau froide étant elle-meme raccordée à la source d'eau froide 20 et comprenant le robinet de commande 113.

Le chauffage du réservoir 21 peut se produire en période d'heures creuses de la tarification électrique avec possibilité de relance de jour selon le principe de commande pour l'accumulation des chauffe-eau électriques classiques.

Le réservoir central 21 comprend lui-meme un orifice d'entrée raccordé à la source d'alimentation en eau froide 20.

L'intérêt de l'invention, dans le mode de réalisation de la figure 9, est que, lors d'un puisage d'eau chaude, les réservoirs 4 ou 104 échauffent l'eau provenant de la canalisation 2, par l'action de leurs propres moyens de chauffe et par le fait que l'eau se trouve progressivement mélangée à l'eau chaude contenue dans les réservoirs 4 et 104. Pour un soutirage intermittent, les réservoirs 4 et 104 assurent donc le chauffage suffisant de l'eau. Pour un soutirage prolongé, le chauffage de l'eau est assuré principalement par l'enceinte centrale 21.

La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif pour produire de l'eau chaude sanitaire se déversant par un orifice de sortie (1), à partir d'un flux d'eau disponible dans une canalisation d'arrivée (2), le dispositif étant muni d'un robinet de commande de débit d'eau chaude (3), caractérisé en ce que - le dispositif comprend un réservoir étanche (4), muni d'un orifice d'introduction d'eau (5) et d'un orifice d'extraction d'eau (6), et destiné à contenir une quantité d'eau à chauffer, - l'orifice d'introduction d'eau (5) est raccordé à la canalisation d'arrivée (2), - le robinet de commande de débit d'eau chaude (3), actionnable par l'utilisateur, est interposé dans la canalisation d'arrivée (2), en amont du réservoir (4), - l'orifice d'extraction d'eau (6) est raccordé librement à un orifice de mise à l'air libre (100) par une canalisation de sortie (7) courte munie dudit orifice de sortie (1), laissant à la pression atmosphérique l'intérieur du réservoir (4), - l'orifice de mise à l'air libre (100) est destiné à etre placé en une position plus élevée que le niveau maximum d'eau dans le réservoir (4), - des moyens chauffants (8), connectés à une source extérieure d'énergie, chauffent l'eau contenue dans le réservoir (4) pour l'amener à une température appropriée.

2 - Dispositif selon la revendiçation 1, caractérisé en ce que l'orifice de mise à l'air libre (100) est constitué par l'orifice de sortie (1) de la canalisation de sortie (7).

3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens chauffants (8) comprennent des moyens de résistances électriques disposés à l'extérieur du réservoir en une zone inférieure.

4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens chauffants (8) comprennent des premiers moyens de conducteurs électriques (81, 85) et des seconds moyens de conducteurs électriques (82, 86) destinés à être connectés en permanence respectivement à une première et une seconde borne de sortie d'une source extérieure d'énergie électrique, lesdits moyens de conducteurs électriques étant disposés à proximité l'un de l'autre et séparés l'un de l'autre par une matière résistive (83) dont la résistivité est une fonction croissante de sa température, l'ensemble formé par les moyens de conducteurs électriques et ladite matière résistive étant convenablement isolé électriquement et plaqué autour et à l'extérieur de la paroi du réservoir (4).

5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens chauffants (8) sont disposés autour de la partie inférieure de la paroi du réservoir (4), l'orifice d'introduction d'eau (5) étant également situé dans la partie inférieure de paroi du réservoir, l'orifice d'extraction d'eau (6) étant situé en partie supérieure de paroi du réservoir.

6 - Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de conducteurs électriques comprennent un premier fil électrique (81) et un second fil électrique (82) parallèles l'un à l'autre et noyés dans ladite matière résistive (83), l'ensemble constituant un cordon chauffant appliqué en hélice autour du réservoir (4).

7 - Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de conducteurs électriques (8) comprennent une nappe chauffante (84) comportant un premier peigne conducteur (85) et un second peigne conducteur (86) disposés en imbrication l'un dans l'autre et noyés dans ladite matière résistive (83), l'ensemble constituant une nappe chauffante enroulée et maintenue plaquée par des moyens élastiques autour du réservoir (4).

8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'orifice d'extraction d'eau (6) est raccordé à l'orifice de sortie (1) par une canalisation de sortie (7) dans laquelle débouche une canalisation d'amenée d'eau froide (14) elle-même raccordée à une source d'eau froide, ladite canalisation d'amenée d'eau froide (14) comprenant un robinet de commande d'eau froide (13) actionnable par l'utilisateur.

9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le réservoir (4) est de forme générale cylindrique selon un axe longitudinal (I-I), et est disposé selon une orientation telle que son axe longitudinal (I-I) est incliné par rapport à la verticale, de façon à augmenter la surface d'échange thermique entre l'eau introduite en partie inférieure du réservoir et les moyens chauf fants (8), lesdits moyens chauffants (8) pouvant être encastrés à l'extérieur sur la génératrice inférieure du réservoir afin de faciliter la pose de ces moyens.

10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le réservoir (4) comprend une paroi intermédiaire intérieure (11) de forme cylindrique borgne coaxiale de diamètre plus petit, définissant un espace intermédiaire (12) entre ladite paroi intermédiaire (11) et la paroi du réservoir (4), l'eau introduite dans le réservoir (4) par l'orifice d'introduction (5) parcourant à faible vitesse l'espace (12) à proximité des moyens chauffants (8).

11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est adapté pour fournir de l'eau tiède à un lavabo, le réservoir (4) étant disposé au-dessous du lavabo, la vanne de commande de débit d'eau tiède (3) étant actionnable au pied.

12 - Installation de production d'eau tiède sanitaire, caractérisée en ce qu'elle comprend des dispositifs de production d'eau tiède selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, disposés au voisinage des points de puisage (17, 18) et alimentés en eau chaude par une canalisation (2) provenant d'une source centralisée d'eau chaude (19).