Installation de chauffage mixte

Abstract

 L'installation comprend un dispositif assurant la priorité au réchauffage d'eau sanitaire lorsque la température de celle-ci est inférieure à un seuil Om, et la priorité au réchauffage de corps de chauffe lorsque la température de l'eau sanitaire est supérieure à un seuil ΘM. Un thermostat d'ambiance (TA) détermine, entre les seuils Θm et ΘM, la répartition de l'émission calorifique vers les corps de chauffe (14) et vers le circuit (15) de réchauffage de l'eau sanitaire pour diriger au moins une partie de l'émission calorifique vers les corps de chauffe (14) uniquement en réponse à une demande de chauffage traduite par le thermostat d'ambiance.

Description

[0001] La présente invention concerne une installation de chauffage mixte, c'est-à-dire une installation capable d'alimenter en eau chaude un circuit de corps de chauffe d'un chauffage central et un circuit de réchauffage d'une réserve d'eau sanitaire.

[0002] Plus précisément, la présente invention concerne une installation de chauffage mixte régulée du type comportant un dispositif de priorité agissant sur des dispositifs d'orientation et/ou de circulation de l'eau chaude produite par l'installation de façon à assurer :

- la priorité au réchauffage de l'eau sanitaire lorsque la température de celle-ci est inférieure à un seuil inférieur Θm,

- la priorité au réchauffage des corps de chauffe lorsque la température de l'eau sanitaire est supérieure à un seuil supérieur 6M, et

- un réchauffage sélectif de l'eau sanitaire et des corps de chauffe lorsque la température de l'eau sanitaire est comprise entre les seuils Θm et 8M.

[0003] Dans une installation connue de ce type décrite dans le brevet français n° 2 076.623, la répartition de l'eau chaude produite par l'installation est réalisée entre les deux seuils θm et ΘM en fonction de la température du réchauffeur de l'eau sanitaire, une partie de l'eau chaude étant dirigée vers les corps de chauffe lorsque cette température atteint un seuil à partir duquel le réchauffeur ne peut plus absorber toute la puissance fournie par l'installation.

[0004] L'invention a pour but de fournir une installation par laquelle la répartition de l'émission calorifique entre les seuils Θm et ΘM est réalisée non pas exclusivement en fonction de l'état du réchauffage de l'eau sanitaire, mais en tenant compte des besoins de chauffage d'ambiance sans pour cela pénaliser la reconstitution de la réserve d'eau sanitaire chaude.

[0005] Ce but est atteint par une installation du type défini plus haut dans laquelie, conformément à l'invention, le dispositif de priorité comprend un thermostat d'ambiance (TA) qui détermine entre les seuils Θm et ΘM de température d'eau sanitaire la répartition de l'émission calorifique vers les corps de chauffe et vers le circuit de réchauffage de l'eau sanitaire pour diriger au moins une partie de l'émission calorifique vers les corps de chauffe uniquement en réponse à une demande de chauffage traduite par le thermostat d'ambiance (TA).

[0006] Ainsi, entre les seuils 8m et ΘM, l'eau chaude produite par l'installation est dirigée soit en totalité ou en partie vers les corps de chauffe en cas de demande de chauffage d'ambiance, soit en totalité vers le circuit de réchauffage de l'eau sanitaire en cas de non-demande de chauffage d'ambiance.

[0007] Avantageusement, on utilise comme thermostat d'ambiance celui d'un système de régulation d'ambiance commandant de façon connue en soi la marche de l'installation de chauffage.

[0008] Selon une particularité de l'installation conforme à l'invention, le thermostat d'ambiance comprend un interrupteur qui est fermé en réponse à un besoin de chauffage d'ambiance et qui est situé sur une ligne d'alimentation d'un organe commandant l'envoi d'eau chaude produite par l'installation vers les corps de chauffe. Un interrupteur d'un thermostat de seuil minimum 8m de température d'eau sanitaire peut être placé en série avec l'interrupteur du thermostat d'ambiance sur cette même ligne d'alimentation.

[0009] L'organe commandant l'envoi d'eau chaude vers les corps de chauffe peut être un moteur entraînant une vanne de zone orientant l'émission d'eau chaude vers les corps de chauffe ou le circuit de réchauffage de l'eau sanitaire, comme c'est le cas souvent pour les installations de.chauffage mixtes à chaudière murale. Cet organe peut aussi être une pompe de circulation alimentant en eau chaude le circuit des corps de chauffe comme c'est le cas souvent pour les installations de chauffage mixtes à chaudière au sol, une seconde pompe de circulation alimentant en eau chaude le circuit de réchauffage de l'eau sanitaire.

[0010] D'autres particularités et avantages de l'installation de chauffage conforme à l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après à titre indicatif mais non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement une installation de chauffage mixte régulée conforme à l'invention munie d'une vanne de zone motorisée et d'une pompe de circulation,

- la figure 2 montre une partie du circuit électrique de commande du moteur entraînant la vanne de zone de l'installation représentée par la figure 1,

- les figures 3 et 5 représentent schématiquement deux installations de chauffage mixtes régulées conformes à l'invention munies de deux pompes de circulation pour le circuit des corps de chauffe et le circuit de réchauffage d'eau sanitaire, et

- les figures 4 et 6 montrent une partie des circuits électriques de commande des pompes de circulation des installations représentées par les figures 3 et 5 respectivement.

[0011] L'installation de chauffage représentée sur la figure 1 comprend une chaudière 10 munie d'un brûleur 11 et destinée à alimenter en eau chaude, grâce à une canalisation de départ 12, un circuit 13 à corps de chauffe 14 et/ou un circuit de réchauffage 15 pour un ballon 16 de réserve d'eau sanitaire.

[0012] L'eau chaude est dirigée sur l'un ou l'autre des circuits 13 et 15, en tout ou rien, au moyen d'une vanne trois voies 17 commandée par un moteur 18 et au moyen d'une pompe 19 disposée sur la partie commune aux deux circuits 13, 15, par exemple sur la canalisation de retour 20 à la chaudière.

[0013] Le ballon 16 est équipé de thermostats THM et THm à seuils de température supérieur 8M et inférieur Θm permettant de surveiller la température 8 du ballon et de commander la marche de l'installation. Ces thermostats peuvent être combinés en un thermostat à deux étages.

[0014] Un système de régulation d'ambiance non représenté est associé à la chaudière et comprend à cet effet un thermostat de régulation d'ambiance TA pouvant agir sur le brûleur 11.

[0015] Selon l'invention, le moteur 18 est commandé, d'une part, sous l'action du thermostat THM et, d'autre part, sous l'action du thermostat THm associé au thermostat d'ambiance TA. Les trois thermostats sont interconnectés de façon que la vanne de zone 18 dirige l'émission d'eau chaude : pour Θ < 6m en totalité vers le circuit 15 de réchauffage d'eau sanitaire ; pour Θm < Θ <ΘM, vers le circuit 15 lorsque le thermostat TA ne traduit pas de besoin de chauffage et vers le circuit 13 des corps de chauffe dans le cas contraire; pour Θ> 8M, en totalité vers le circuit 13. La pompe de cirulation 19 fonctionne en permanence pour Θ < ΘM et ne fonctionne que sur la demande du thermostat d'ambiance pour Θ > ΘM.

[0016] L'interconnexion des trois thermostats peut être réalisée de plusieurs façons différentes.

[0017] Un mode particulier de réalisation du circuit électrique de commande du moteur 18 est représenté sur la figure 2.

[0018] Le thermostat THM comporte un interrupteur 21 placé sur une ligne d'alimentation 22 entre une source d'alimentation électrique S et le moteur 18. Le thermostat THm et le thermostat d'ambiance TA comportent des interrupteurs respectifs 24 et 25 en série sur une ligne d'alimentation 23 branchée en parallèle sur l'interrupteur 21 entre la source S et le moteur 18. L'interrupteur 25 est commandé par la bobine 26 d'un relais R. La bobine 26 est montée en série avec le contact pilote 27 du thermostat d'ambiance TA et est reliée à la source S par le contact 27.

[0019] L'installation illustrée par les figures 1 et 2 fonctionne de la manière suivante.

[0020] Les thermostats THm et THM sont montés de manière que les interrupteurs 24 et 21 soient fermés uniquement lorsque, respectivement Θ > Θm et Θ > ΘM. Le thermostat TA est monté de manière que le contact 27 se ferme en réponse à un besoin de .chauffage, provoquant ainsi l'excitation de la bobine 26 et la fermeture de l'interrupteur 25.

[0021] Lorsque la température Θ de l'eau sanitaire est inférieure à Θm, par exemple inférieure à 50° C, les interrupteurs 21 et 24 sont ouverts. Le moteur 18 n'est pas alimenté et la vanne 17 oriente toute l'émission d'eau chaude de la canalisation 12 vers le circuit 15 de réchauffage de l'eau sanitaire indépendamment de la position de l'interrupteur 25. Priorité est accordée au réchauffage de l'eau sanitaire quels que soient les besoins de chauffage.

[0022] Lorsque la température 8 de l'eau sanitaire est comprise entre 8m et ΘM, par exemple entre 50 et 60° C, l'interrupteur 21 est fermé tandis que l'interrupteur 24 reste ouvert. Le moteur 18 est alimenté uniquement lorsque l'interrupteur 25 se ferme et commande alors la vanne 17 pour la placer en position "chauffage" dans laquelle elle oriente toute l'émission d'eau chaude vers le circuit 13 des corps de chauffe. Dès que le besoin de chauffage est satisfait, l'interrupteur 25 s'ouvre et la vanne 17 revient dans la position "sanitaire" pour orienter toute l'émission d'eau chaude vers le circuit 15. Tant que la température de l'eau du ballon 16 reste comprise entre am et gM, le thermostat d'ambiance détermine donc les périodes pendant lesquelles la vanne 17 est mise en position "chauffage". De la sorte, un ballon 16 de grand volume peut être associé à une chaudière de petite puissance puisqu'on est certain que le parachèvement de la reconstitution de la réserve calorifique du ballon ne s'effectue pas au détriment du chauffage.

[0023] Lorsque la température 8 de l'eau sanitaire dépasse ΘM, l'interrupteur 21 est fermé et la moteur 18 est alimenté en permanence et place la vanne 17 en position "chauffage. Priorité est alors accordée au chauffage des corps de chauffe.

[0024] La pompe 19 fonctionne en permanence. Le brûleur 11 est commandé, d'une part, par un thermostat THL de limitation de température pour maintenir la température de l'eau chaude inférieure à un maximum prédéterminé (par exemple 90° C) lorsque Θ < 8M. La mise en oeuvre des thermostats THL et THR peut être contrôlée par exemple par l'interrupteur 21 du thermostat THM, ou un interrupteur couplé à celui-ci, fonctionnant en inverseur.

[0025] L'installation représentée sur la figure 3 diffère de celle représentée sur la figure 1 en ce que la vanne de zone 17, le moteur 18 et la pompe 19 sont supprimés et remplacés par une première pompe de circulation 30 alimentant le circuit 15 de réchauffage de l'eau sanitaire et une seconde pompe de circulation 31 alimentant le circuit 13 des corps de chauffe.

[0026] Un mode de réalisation du circuit de commande des pompes 30 et 31 est représenté sur la figure 4.

[0027] L'interrupteur 21 du thermostat THM fonctionne en inverseur entre une première position, dans laquelle il ferme un contact 21a situé sur une ligne d'alimentation 41 entre la source S et la pompe de circulation 30, et une seconde position dans laquelle il ferme un contact 21b situé sur une ligne d'alimentation 42 entre la source S et la pompe de circulation 31. Les interrupteurs 24 et 25 des thermostats THm et TA sont en série sur une ligne d'alimentation 43 reliant la source S et la pompe 31 en parallèle sur une ligne 42.

[0028] L'installation illustrée par les figures 3 et 4 fonctionne de la manière suivante.

[0029] Les thermostats THm, THM et TA sont montés de manière que, respectivement, l'interrupteur 24 soit fermé lorsque Θ > Θm, l'interrupteur 21 soit en position 21a lorsque Θ < ΘM et en position 21b dans le cas contraire et l'interrupteur 25 soit fermé en réponse à une demande de chauffage.

[0030] Lorsque la température è de l'eau sanitaire est inférieure à 8m, l'interrupteur 24 est ouvert et l'interrupteur 21 est en position 21a. Seule la pompe de circulation 30 fonctionne quelle que soit la position de l'interrupteur 25. Priorité est donnée au réchauffage de l'eau sanitaire indépendamment des besoins de chauffage.

[0031] Lorsque la température 8 de l'eau sanitaire est comprise entre Θm et ΘM, l'interrupteur 24 est fermé, l'interrupteur 21 restant dans la position 21a. La pompe de circulation 31 fonctionne selon des séquences commandées par la fermeture de l'interrupteur 25 tandis que la pompe 30 fonctionne en permanence. Une partie de l'eau chaude produite est donc dirigée vers les corps de chauffe tant qu'un besoin de chauffage est traduit par le thermostat d'ambiance.

[0032] Lorsque la température 6 de l'eau sanitaire devient supérieure à ΘM, l'interrupteur 21 passe en position 21b. La pompe 30 cesse d'être alimentée tandis que la pompe 31 fonctionne en permanence. Priorité est donc donnée au chauffage ambiant.

[0033] Les figures 5 et 6 illustrent une variante de réalisation d'une installation de chauffage à deux pompes de circulation, variante dans laquelle le circuit de régulation est agencé pour qu'entre les seuils Θm et ΘM une pompe soit au repos lorsque l'autre fonctionne et réciproquement.

[0034] Comme illustré plus particulièrement sur la figure 6, le thermostat d'ambiance TA possède un second interrupteur 25' couplé avec le premier (25). L'interrupteur 25' et le contact 21a de l'interrupteur inverseur 21 du thermostat THM sont montés en série dans cet ordre sur une ligne 61 entre la pompe 30 alimentant le circuit de réchauffage de l'eau sanitaire et la source d'alimentation électrique S. Le contact 21b de l'interrupteur 21 est situé sur une ligne 62 entre la source S et la pompe 31. L'interrupteur 24 du thermostat THm fonctionne en inverseur entre une première position dans laquelle il ferme un contact 24a et une seconde position dans laquelle il ferme un contact 24b. L'interrupteur 25 et le contact 24a sont montés en série dans cet ordre sur une ligne 63 entre la pompe 31 alimentant les corps de chauffe et la source S. Le contact 24b est situé sur une ligne 64 entre la source S et la pompe 30.

[0035] L'installation illustrée par les figures 5 et 6 fonctionne de la manière suivante.

[0036] Les thermostats THm, THM et TA sont montés de manière que, respectivement, l'interrupteur 24 soit dans la position 24a lorsque Θ > 8_m et dans la position 24b dans le cas contraire, l'interrupteur 21 soit dans la position 21a lorsque Θ < ΘM et dans la position 21b dans le cas contraire, l'interrupteur 25 soit fermé et l'interrupteur 25' ouvert en réponse a une demande de chauffage et l'interrupteur 25 soit ouvert et l'interrupteur 25' fermé dans le cas contraire.

[0037] Lorsque la température 8 de l'eau sanitaire est inférieure à Θm, la pompe 30 est seule alimentée par l'intermédiaire du contact 24b et priorité est donnée au réchauffage de l'eau sanitaire.

[0038] Lorsque la température 8 de l'eau sanitaire est comprise entre Θm et θM, les contacts 21a et 24a sont fermés. Si un besoin de chauffage apparaît, l'interrupteur 25 se ferme et, simultanément, l'interrupteur 25' s'ouvre ; la pompe "chauffage" 31 fonctionne tandis que la pompe "sanitaire" 30 est au repos. Si le besoin de chauffage cesse, l'interrupteur 25 s'ouvre et, simultanément l'interrupteur 25' se ferme ; la pompe 30 fonctionne tandis que la pompe 31 est au repos.

[0039] Lorsque la température 6 de l'eau sanitaire est supérieure à eM, la pompe 31 est seule alimentée par l'intermédiaire du contact 21b et priorité est donnée au chauffage.

[0040] Afin de ne pas handicaper la reconstitution de la réserve d'eau sanitaire chaude entre les seuils Θm et ΘM dans l'installation décrite ci-dessus en référence aux figures 5 et 6, un shunt 65 muni d'un interrupteur 66 à actionnement manuel est monté sur l'interrupteur 25'. En fermant l'interrupteur 66 pendant certaines périodes de la journée, on assure entre les seuils Θm et 9M un fonctionnement permanent de la pompe 30 ce qui favorise alors la reconstitution de la réserve d'eau sanitaire.

[0041] A titre de variante, on peut utiliser dans une installation conforme à l'invention un thermostat d'ambiance à double coupure de manière à déclencher l'inversion de la vanne de zone (figure 1) ou le démarrage de la pompe de "chauffage" (figures 3 et 5) seulement lorsque la température ambiante atteint le niveau inférieur de la coupure.

[0042] Par ailleurs, au lieu de comporter un relais R, le thermostat d'ambiance peut présenter un seul contact placé sur la ligne 23 (figure 1) ou 43 (figure 3). Toutefois, l'utilisation d'un relais permet notamment la mise en oeuvre de plusieurs interrupteurs dont un peut être utilisé en vue d'une commande électrique du brûleur 11.

[0043] Enfin, pour éviter qu'une défaillance du relais R n'entraîne l'impossibilité d'effectuer la régulation du chauffage, il est préférable de conserver une possibilité de régulation manuelle. A cet effet, on prévoit pour le relais un raccordement par connexions telles que, par débrochage de celles-ci à partir d'une première position (régulation de chauffage pour Θ > 8m) et réembrochage sur une deuxième position (Θ > 6M), la régulation manuelle du chauffage d'ambiance reste possible en dépit de la suppression de l'asservissement du brûleur et de la répartition calorifique entre corps de chauffe et eau sanitaire par le thermostat d'ambiance.

[0044] Il va de soi que l'expression thermostat d'ambiance désigne tout thermostat exprimant les besoins de chauffage d'ambiance, ce thermostat étant de façon connue constitué par un thermostat ou régulateur à sonde intérieure ou extérieure, éventuellement couplé avec un programmateur.

Revendications

1. Installation de chauffage capable d'alimenter en eau chaude des corps de chauffe et un circuit de réchauffage d'une réserve d'eau sanitaire, cette installation étant munie d'un dispositif de priorité agissant sur des dispositifs d'orientation et/ou de circulation de l'eau chaude produite par l'installation de façon à assurer :

- la priorité au réchauffage de l'eau sanitaire lorsque la température de celle-ci est inférieure à un seuil inférieur θm ,

- la priorité au réchauffage des corps de chauffe lorsque la température de l'eau sanitaire est supérieure à un seuil supérieur ΘM, et

- un réchauffage sélectif de l'eau sanitaire et des corps de chauffe lorsque la température de l'eau sanitaire est comprise entre les seuils 8m et θM,
caractérisée en ce que le dispositif de priorité comprend un thermostat d'ambiance (TA) qui détermine entre les seuils Θm et 8M de température d'eau sanitaire la répartition de l'émission calorifique vers les corps de chauffe (14) et vers le circuit (15) de réchauffage de l'eau sanitaire pour diriger au moins une partie de l'émission calorifique vers les corps de chauffe (14) uniquement en réponse à une demande de chauffage traduite par le thermostat d'ambiance (TA).

2. Installation selon la revendication 1 dans laquelle un organe est prévu pour, lorsqu'il est alimenté par une ligne d'alimentation, commander l'envoi d'eau chaude produite par l'installation vers les corps de chauffe, caractérisée en ce que le thermostat d'ambiance (TA) comprend un interrupteur (25) qui est situé sur ladite ligne d'alimentation (23,43,63) et qui est fermé en réponse à un besoin de chauffage d'ambiance.

3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un thermostat (THm) de seuil minimum θm de température d'eau sanitaire a un interrupteur (24) placé sur ladite ligne d'alimentation (23, 43, 63) en série avec l'interrupteur (25) du thermostat d'ambiance (TA).

4. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l'interrupteur (25) du thermostat d'ambiance est situé sur une ligne d'alimentation (23) d'un moteur (18) d'une vanne de zone (17) susceptible d'orienter l'émission d'eau chaude vers le circuit (13) des corps de chauffe ou vers le circuit (15) de réchauffage de l'eau sanitaire.

5. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans laquelle une pompe de circulation est associée au circuit des corps de chauffe pour alimenter celui-ci en eau chaude produite par l'installation, caractérisée en ce que l'interrupteur (25) du thermostat d'ambiance est situé sur une ligne d'alimentation (43, 63) de ladite pompe de circulation.

6. Installation selon la revendication 5, dans laquelle une seconde pompe de circulation est associée au circuit de réchauffage de l'eau sanitaire pour alimenter ce circuit en eau chaude produite par l'installation, caractérisée en ce que le thermostat d'ambiance comprend un second interrupteur (25') situé sur une ligne d'alimentation de la seconde pompe de circulation et couplé avec. l'interrupteur (25) situé sur une ligne d'alimentation de l'autre pompe de circulation, l'un des interrupteurs (25, 25') étant fermé quand l'autre est ouvert et réciproquement de manière qu'entre les seuils gm et gM les pompes de circulation ne fonctionnent pas simultanément.

7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour shunter le second interrupteur (25') de manière qu'entre les seuils 8m et ΘM la seconde pompe de circulation puisse fonctionner en permanence.

8. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que l'interrupteur (25) du thermostat d'ambiance (TA) est celui d'un relais (R) dont la bobine (26) est montée en série avec un contact pilote (27) du thermostat d'ambiance (TA).

9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le thermostat d'ambiance (TA) est celui d'un système de régulation d'ambiance commandant la marche de l'installation et ledit relais (R) est raccordé à des connexions qui permettent, par simple débrochage-réembrochage de conserver la possibilité d'une régulation manuelle d'ambiance en cas de défaillance du relais.

Dessins