FR2558240A1 - Electric boiler with hydro-accumulation (water storage). - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le domaine des dispositifs de chauffage, en particulier des locaux d'habitation ou industriels, et a pour objet une chaudière électrique à hydro-accumulation. The present invention relates to the field of heating devices, in particular residential or industrial premises, and relates to an electric boiler with hydro-accumulation.
Les chaudières de ce type, comportent généralement une réserve d'eau permettant d'accumuler de lténergie calorifique produite par 1'électricité aux heures dites "creuses", où le courant électrique est bon marché, et restituent l'énergie accumulée pendant les heures dites "pleines", où le courant électrique est cher, à savoir les heures de jour, pour le chauffage des locaux. Boilers of this type generally have a reserve of water making it possible to accumulate heat energy produced by electricity at so-called "off-peak" hours, when the electric current is cheap, and restore the energy accumulated during the so-called hours. "full", where electric power is expensive, namely daylight hours, for space heating.
Ces chaudières connues sont principalement reali- sées en matériaux métalliques, et doivent donc présenter une bonne protection contre la corrosion nécessitant une fabrication relativement çoûteuse. En outre, du fait de leur constitution en matériaux métalliques bons conducteurs de la chaleur, ces chaudières nécessitent également une isolation thermique très soignée, donc très coûteuse. These known boilers are mainly made of metallic materials, and must therefore have good protection against corrosion requiring relatively costly manufacture. In addition, due to their constitution of metallic materials which are good conductors of heat, these boilers also require very careful thermal insulation, therefore very expensive.
Ces chaudières existantes sont fabriquées le plus souvent sous forme de réservoirs cylindriques de poids relativement élevé et d'encombrement important, de sorte qu'elles posent de nombreux et fréquents problèmes de transport et d'installation, en particulier dans les sous-sols deF bAti- ments. Enfin, dans le cas d'une installation groupée de plusieurs de ces chaudières, la place nécessaire est souvent trop importante. These existing boilers are most often manufactured in the form of cylindrical tanks of relatively high weight and of considerable bulk, so that they pose numerous and frequent problems of transport and installation, in particular in the basements of F bAti - ments. Finally, in the case of a group installation of several of these boilers, the space required is often too large.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. The present invention aims to overcome these drawbacks.
Elle a, en effet, pour objet une chaudière électrique à hydro-accumulation caractérisée en ce qu'elle est essentiellement constituée par un réservoir à liquide d'accumulation en matière synthétique, de forme parallélépipédique, entouré par une coquille en matière isolante alvéolaire, ou autre, épousant ses contours extérieurs, par une ou plusieurs résistances électriques de charge plongeant dans le liquide d'accumulation et destines à son chauffage,par un échangeur de chauffage plongeant dans le liquide d'accumulation et relié à une installation de chauffage, par une pompe de brassage du liquide d'accumulation, par une résistance de relance coopérant directement avec ltéchangeur de chauffage en cas de chute de température du liquide d'accumulation, et par une armoire électrique de commande renfermant les organes de commande et de sécurité, tels que thermostats de commande et de sécurité, thermostat de relance de jour, contacteurs de puissance pour les résistances, voyants de contrôle, interrupteurs etc..., et en ce que chaque réservoir forme avec ses éléments incorporés et son armoire de,commande et de sécurité un élément modulaire pouvant être relié en parallèle à d'autres éléments analogues. It has, in fact, for its object an electric hydro-accumulation boiler characterized in that it is essentially constituted by a reservoir for accumulation liquid in synthetic material, of parallelepipedal shape, surrounded by a shell of cellular insulating material, or other, following its external contours, by one or more electrical resistance resistors immersed in the accumulation liquid and intended for its heating, by a heating exchanger immersed in the accumulation liquid and connected to a heating installation, by a pump for stirring the accumulation liquid, by a restart resistor cooperating directly with the heating exchanger in the event of a drop in temperature of the accumulation liquid, and by an electrical control cabinet containing the control and safety members, such as control and safety thermostats, day restart thermostat, power contactors for the resistors, indicator lights, switches etc ..., and in that each tank forms with its incorporated elements and its control, safety and control cabinet a modular element which can be connected in parallel to other similar elements.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif et expliqué avec référence au dessin schématique annexé, dans lequel
la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe d'une chaudière conforme à l'invention, et
la figure 2 est une vue en élévation frontale d'un ensemble de chaudières modulaires.The invention will be better understood from the description below, which relates to a preferred embodiment, given by way of nonlimiting example and explained with reference to the appended schematic drawing, in which
FIG. 1 is a side elevation view in section of a boiler according to the invention, and
Figure 2 is a front elevational view of a set of modular boilers.
Conformément à l'invention, et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1 du dessin annexé, la chaudière électrique à hydro-accumulation est essentiellement constituée par un réservoir à liquide d'accumulation 1 en matière synthétique, qui est entouré par une coquille 2 en matière isolante alvéolaire épousant ses contours extérieurs, et par une résistance électrique de charge 3, qui plonge dans le liquide d'accumulation en vue de son chauffage. Dans le liquide d'accumulation plonge, en outre, un échangeur de chauffage 4, qui est relié à une installation de chauffage à radiateurs, à convecteurs, ou autre, deys locaux à chauffer. In accordance with the invention, and as shown more particularly, by way of example, FIG. 1 of the appended drawing, the electric hydro-accumulation boiler is essentially constituted by a reservoir for accumulation liquid 1 made of synthetic material, which is surrounded by a shell 2 of cellular insulating material matching its external contours, and by an electrical charging resistance 3, which plunges into the accumulation liquid with a view to heating it. In the accumulation liquid is immersed, in addition, a heating exchanger 4, which is connected to a heating installation with radiators, convectors, or other, local systems to be heated.
Une pompe de brassage 5, aspirant du liquide dans la partie supérieure du réservoir 1 et le rejetant dans sa partie inférieure, assure une homogénéisation de la tempé rature du liquide d'accumulation, par mise en circulation de ce dernier, de sorte que le chauffage dudit liquide s effectue plus rapidement donc avec une consommation d'énergie électrique moindre. A stirring pump 5, sucking liquid in the upper part of the tank 1 and rejecting it in its lower part, ensures a homogenization of the temperature of the accumulation liquid, by circulation of the latter, so that the heating of said liquid takes place more quickly therefore with less consumption of electrical energy.
La chaudière selon l'invention est également pourvue d'une résistance de relance 6, qui coopère directement avec l'échangeur 4 pour pallier une chute de température du liquide d'accumulation due, par exemple, å une demande plus forte du circuit de chauffage. The boiler according to the invention is also provided with a recovery resistor 6, which cooperates directly with the exchanger 4 to compensate for a drop in temperature of the storage liquid due, for example, to a higher demand from the heating circuit. .
Enfin, une armoire électrique 7 de commande et de sécurité est fixée extérieurement sur le réservoir et sa coquille isolante 2 et renferme les organes de commande et de sécurité, tels que des thermostats de commande et de sécurité pour la résistance de charge 3, un thermostat de relance de jour commandant la- résistance de relance 6, des contacteurs de puissance pour les résistances 3 et 6, ainsi que des voyants de contrôle, des interrupteurs, etc. Finally, an electrical control and safety cabinet 7 is fixed externally to the tank and its insulating shell 2 and contains the control and safety members, such as control and safety thermostats for the load resistance 3, a thermostat. day stimulator controlling the stimulus resistor 6, power contactors for resistors 3 and 6, as well as indicator lights, switches, etc.
Le réservoir 1 est avantageusement de forme parallélépipédique et présente, à titre exemple, une capacité de 1 000 1 à 2 000 1 et une largeur ne dépassant pas 800 mm afin de permettre son introduction facile dans les locaux techniques. Du fait de sa constitution, le poids du réservoir est modéré et son transport est possible sans appareillage de manutention. Un tel réservoir 1 entouré totalement par sa coquille 2 en matière isolante alvéolaire, épousant totalement les contours extérieurs du réservoir 1, forme, ensemble avec les différents organes plongeant dans son enceinte et avec son armoire électrique 7, un élément modulaire pouvant être facilement raccordé en parallèle à autres éléments analogues, en vue de réaliser une installation de chauffage à accumulation de puissance accrue. The tank 1 is advantageously of parallelepiped shape and has, for example, a capacity of 1000 1 to 2000 1 and a width not exceeding 800 mm in order to allow its easy introduction into the technical premises. Due to its constitution, the weight of the tank is moderate and its transport is possible without handling equipment. Such a tank 1 completely surrounded by its shell 2 of cellular insulating material, completely matching the external contours of the tank 1, forms, together with the various members immersed in its enclosure and with its electrical cabinet 7, a modular element which can be easily connected by parallel to other similar elements, in order to produce a heating installation with increased power accumulation.
Le liquide d'accumulation est avantageusement de liteau mais tout autre liquide d'accumulation peut être envisagé. The accumulation liquid is advantageously of the form, but any other accumulation liquid can be envisaged.
Selon une caractéristique de l'invention, le réservoir 1 est muni, à sa partie supérieure, d'un évent 8, qui permet une dilatation éventuelle ou une décharge d'un trop plein du liquide d'accumulation en expansion sous l'effet de la chaleur. En effet, le réservoir étant en matière synthétique doit fonctionner sans pression, et le liquide qu'il renferme sert uniquement pour l'accumulation, de sorte qu'il ne peut s'expanser qu'au travers de l-'évent 8. According to a characteristic of the invention, the reservoir 1 is provided, at its upper part, with a vent 8, which allows possible expansion or discharge of an overflow of the expanding accumulation liquid under the effect of the heat. In fact, the reservoir being made of synthetic material must operate without pressure, and the liquid which it contains is used only for accumulation, so that it can only be expanded through the vent 8.
Le chauffage du liquide d'accumulation s'effectue habituellement pendant les heures dites "creuses" au moyen de la résistance de charge 3 plongeant dans ledit liquide, qui est mis en circulation à l'intérieur du réservoir 1 par la pompe de brassage 5, de sorte que sa température est rendue homogène en tous points dudit réservoir 1 et que la durée de chauffage est réduite à un minimum. The heating of the accumulation liquid is usually carried out during the so-called "off-peak" hours by means of the load resistor 3 immersed in said liquid, which is circulated inside the tank 1 by the stirring pump 5, so that its temperature is made homogeneous at all points of said tank 1 and that the heating time is reduced to a minimum.
L'échangeur de chauffage 4 est constitué de préférence, par un tube de cuivre à ailettes extrudé enroulé, par exemple, en serpentin, et relié aux émetteurs de chaleur des locaux à chauffer, à savoir à des radiateurs, des convecteurs, ou autres, de-manière connue en soi. La-longueur du tube de cuivre est fonction de la puissance de chauffage à fournir. Pendant-les heures dites "pleines", à savoir généralement entre 6 H et 22 H, l'énergie calorifique accumulée peut donc être restituée au moyen de l'échangeur 4 pour le chauffage des locaux. The heat exchanger 4 preferably consists of an extruded finned copper tube wound, for example, in a serpentine, and connected to the heat emitters of the premises to be heated, namely to radiators, convectors, or the like, in a manner known per se. The length of the copper tube is a function of the heating power to be supplied. During the so-called "full" hours, namely generally between 6 H and 22 H, the accumulated heat energy can therefore be restored by means of the exchanger 4 for space heating.
Dans le cas d'une demande calorifique supérieure à celle accumulée, la résistance de relance 6 est mise sous tension au moyen de son thermostat pour fournir directement le complément de chaleur à l'échangeur 4. A cet effet, la résistance de relance 6 est une résistance blindéessqui est logée dans un fourreau en acier 9 relié directement à ltéchan- geur de chauffage 4. Ainsi, le chauffage du fluide contenu dans l'échangeur 4 s'effectue directement au moyen de la résistance 6 sans chauffage préalable du liquide d'accumulation. In the case of a heat demand greater than that accumulated, the stimulus resistor 6 is energized by means of its thermostat to directly supply the additional heat to the exchanger 4. For this purpose, the stimulus resistor 6 is an armored resistor which is housed in a steel sheath 9 directly connected to the heating exchanger 4. Thus, the heating of the fluid contained in the exchanger 4 is carried out directly by means of the resistor 6 without prior heating of the liquid accumulation.
Pour l'obtention de capacités d'accumulation supérieures à celle disponible avec une seule chaudière, il est possible de relier plusieurs chaudières analogues en parallèle à la manière d'éléments modulaires (figure 2)
Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une chaudière électrique à hydro-accumulation modulaire, d'installation simple et facile, et permettant un très bon rendement calorifique pour un prix de revient relativement faible.To obtain accumulation capacities greater than that available with a single boiler, it is possible to connect several similar boilers in parallel in the manner of modular elements (Figure 2)
Thanks to the invention, it is possible to produce an electric boiler with modular hydro-accumulation, of simple and easy installation, and allowing a very good calorific output for a relatively low cost price.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawing.
Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Modifications remain possible, in particular from the point of view of the constitution of the various elements, or by substitution of technical equivalents, without thereby departing from the scope of protection of the invention.
Claims (3)
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| FR8401084A FR2558240B1 (en) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | ELECTRIC HYDRO-ACCUMULATION BOILER |
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| FR2558240A1 true FR2558240A1 (en) | 1985-07-19 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9100270A (en) * | 1991-02-15 | 1992-09-01 | Geert Pieter Froma | High velocity heat exchanger with spiral wound tubing layers vertically stacked - has alternate tube coils counter wound to reduce size and provide blockage-free performance |
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| FR1392708A (en) * | 1964-02-13 | 1965-03-19 | Siemens Elektrogeraete Gmbh | Water container for electric water heaters |
| FR2010066A1 (en) * | 1968-06-04 | 1970-02-13 | Leuenberger Paul | |
| DE2111296A1 (en) * | 1971-03-10 | 1972-09-14 | Horst Wilms | Component for building an electrical block storage system based on the modular principle |
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- 1984-01-18 FR FR8401084A patent/FR2558240B1/en not_active Expired
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| JOURNAL EQUIPEMENT ELECTRIQUE ELECTRONIQUE, no. 295, novembre 1969 P. LEUENBERGER:"Un nouvel accumulateur central", pages 121-122 * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2558240B1 (en) | 1986-05-09 |
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