FR2803652A1 - ELECTRIC WATER HEATER WITH HIGH THERMAL INSULATION - Google Patents
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Abstract
Description
présente invention est relative aux chauffe-eau électriques et se rapporte plus particulièrement à l'amélioration de l'isolation thermique des chauffe-eau electriques. The present invention relates to electric water heaters and relates more particularly to improving the thermal insulation of electric water heaters.
chauffe-eau comprennent généralement une cuve et un dispositif de chauffage l'eau se trouvant dans la cuve. water heaters generally include a tank and a heater the water in the tank.
cuve est placée dans une enveloppe extérieure entre la paroi inté rieure de laquelle et la paroi extérieure de la cuve est disposé un matériau isolant thermique du polyuréthanne dont la conductivité thermique est l'ordre de 0,023 K pour les mousses de polyuréthanne rigide commercialisées ac tuellement, utilisant des gaz comme le cyclopentane ou des mélanges cyclo- pentane et n-pentane comme agent d'expansion. Avant l'application proto cole de Montréal, le CFC-11 qui était l'agent d'expansion des mousses poly- urétanne rigide permettait d'obtenir une conductivité thermique de l'ordre de 0,017 WJm. Les nouvelles mousses de polyuréthanne ont une quantité d'isolation bien inférieure (de l'ordre de 30%) comparativement aux mousses de polyuréthanne rigide utilisant les CFC qui sont désormais interdits. The vessel is placed in an outer casing between the inner wall of which the outer wall of the tank is arranged a thermal insulating material of polyurethane whose thermal conductivity is of the order of 0.023 K for rigid polyurethane foams currently marketed, using gases such as cyclopentane or cyclopentane and n-pentane mixtures as blowing agent. Prior to the Montreal application, CFC-11, which was the rigid polyurethane foaming agent, achieved a thermal conductivity of 0.017 WJm. The new polyurethane foams have a much lower insulation content (around 30%) compared to rigid polyurethane foams using CFCs, which are now banned.
Les chauffe-eau classiques sont de forme cylindrique. Conventional water heaters are cylindrical in shape.
On connaît également les chauffe-eau à enveloppe de section carrée et permettant un gain énergétique par rapport aux enveloppes de chauffe-eau cylindriques. Water heaters with a square section envelope are also known, and they allow an energy saving compared to cylindrical water heater shells.
L'invention vise à remédier à la dégradation de la conductivite thermi que du polyuréthanne due au changement des gaz d'expansion en créant un chauffe- dont l'isolation thermique est améliorée par rapport à l'isolation clas sique. The invention aims to remedy the degradation of the thermal conductivity of polyurethane due to the change of expansion gases by creating a heater whose thermal insulation is improved compared to conventional insulation.
Elle a donc pour objet un chauffe-eau électrique comprenant une cuve et un dispositif de chauffage de l'eau située dans la cuve, celle-ci étant disposée dans enveloppe extérieure avec interposition d'un matériau isolant thermi que, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure est de section générale carrée et le matériau isolant thermique comporte des panneaux d'isolant sous vide dis posés le long des parois planes de l'enveloppe extérieure, un matériau en mousse isolante étant disposé dans les vides ménagés entre la cuve, les pan neaux d'isolant sous vide et l'enveloppe extérieure. Suivant des caractéristiques particulières - les panneaux isolants sont disposés sur au moins la moitié supé rieure de la hauteur de la cuve ; - le dispositif de chauffage comporte des moyens de régulation à très faible inertie de réaction. It therefore relates to an electric water heater comprising a tank and a water heating device located in the tank, the latter being disposed in the outer casing with the interposition of a thermal insulating material, characterized in that outer casing is of square general section and the thermal insulating material comprises vacuum insulating panels disposed along the flat walls of the outer casing, an insulating foam material being disposed in the voids formed between the tank, the Panels of vacuum insulation and the outer casing. According to particular characteristics - the insulating panels are arranged on at least the upper half of the height of the tank; the heating device comprises regulation means with very low reaction inertia.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.1 est une vue en élévation et en coupe d'un chauffe-eau sui vant l'invention ; - la Fig.2 est une vue en coupe transversale du chauffe-eau de la fi gure 1 ; - la Fig.3 est un graphique représentant un essai la régulation thermomécanique d'un chauffe-eau ; et - la Fig.4 est un graphique représentant un essai la régulation électronique à faible inertie thermique suivant l'invention. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given solely by way of example and with reference to the appended drawings, in which - Fig.1 is an elevational view in section of a water heater according to the invention; Fig.2 is a cross-sectional view of the water heater of Fig. 1; - Fig.3 is a graph showing a test thermomechanical control of a water heater; and FIG. 4 is a graph representing an electronic control test with low thermal inertia according to the invention.
chauffe-eau électrique représenté à la figure 1 comporte une cuve 1 destinée contenir l'eau à chauffer. electric water heater shown in Figure 1 comprises a tank 1 for containing the water to be heated.
Dans cette cuve est logé un dispositif de chauffage sous la forme d'une résistance électrique alimentée à partir du secteur par l'intermédiaire d'un dispositif régulation 3 connecté à un capteur 4 de la température régnant dans la partie inférieure de la cuve 1. In this tank is housed a heating device in the form of an electrical resistance supplied from the mains by means of a regulation device 3 connected to a sensor 4 of the temperature in the lower part of the tank 1.
façon avantageuse, le dispositif de régulation d'alimentation de la résistance electrique est associé à un capteur de température à très faible inertie de réaction. Advantageously, the power supply regulating device of the electrical resistance is associated with a temperature sensor with very low reaction inertia.
cuve 1 est entourée par une enveloppe extérieure section car rée. tank 1 is surrounded by an outer shell section car rée.
Entre la cuve et l'enveloppe sont disposés le long parois planes de l'enveloppe, des panneaux par exemple rectangulaires 6 matériau isolant sous vide. Between the tank and the casing are arranged the long flat walls of the casing, panels for example rectangular vacuum insulating material.
partie supérieure de la cuve 1 est également séparée dessus de l'enveloppe extérieure 5 par un panneau de matériau isolant sous vide 7. Un panneau d'isolant sous vide est réalisé en matériau cellulaire disposé dans une enveloppe étanche. Avant de refermer l'enveloppe, on soumet le matériau cellulaire à une dépression permettent de faire le vide dans ledit matériau cellulaire. upper part of the tank 1 is also separated above the outer casing 5 by a panel of vacuum insulating material 7. A vacuum insulating panel is made of cellular material disposed in a sealed envelope. Before closing the envelope, the cellular material is subjected to a vacuum to evacuate in said cellular material.
Les matériaux usuellement utilisés dans les panneaux d'isolation sous vide (fibre de verre, perlite, poudre de silice, polystyrène, polyuréthanne à cellule ouverte ... ) permettent aux panneaux de disposer d'une conductivité thermique qui varie entre 0,005 et 0,0010 WIm.K pour des pressions internes au panneau se situant entre 10 et 100 Pa abs. The materials usually used in vacuum insulation panels (fiberglass, perlite, silica powder, polystyrene, open-cell polyurethane, etc.) allow the panels to have a thermal conductivity which varies between 0.005 and 0, 0010 WIm.K for internal panel pressures between 10 and 100 Pa abs.
Les panneaux latéraux 6 de matériau isolant sous vide s'étendent sur au moins la moitié supérieure de la hauteur de la cuve 1 sorte que la partie inférieure de la cuve n'est pas isolée par les panneaux 6 précités. The side panels 6 of vacuum insulating material extend over at least the upper half of the height of the tank 1 so that the lower part of the tank is not isolated by the aforementioned panels 6.
Ainsi qu'on le voit mieux à la figure 2, les panneaux 6 disposés le long des parois latérales de l'enveloppe 5 sont séparés par des intervalles 8 situés au niveau des angles de l'enveloppe 5 et dans lesquels sont disposées des cales 9 en polyuréthanne de positionnement de la cuve 1 dans l'enveloppe 5. As can be seen better in FIG. 2, the panels 6 arranged along the side walls of the envelope 5 are separated by intervals 8 situated at the corners of the envelope 5 and in which the spacers 9 are arranged. polyurethane positioning of the tank 1 in the casing 5.
Une fois les cales 9 mises en place, on procède à une opération de moussage de polyuréthanne afin de remplir de mousse les vides ménagés entre la cuve 1, les panneaux 6 et 7 et l'enveloppe 5. Once the shims 9 have been put in place, a polyurethane foaming operation is carried out in order to fill the voids formed between the tank 1, the panels 6 and 7 and the casing 5 with foam.
La mousse de polyuréthanne rigidifie l'ensemble et remplit le vide dû à la forme cylindrique de la cuve 1. The polyurethane foam stiffens the assembly and fills the void due to the cylindrical shape of the vessel 1.
L'enveloppe carrée permet l'utilisation de panneaux isolants tels que les panneaux 6 de plus grande largeur. The square envelope allows the use of insulating panels such as panels 6 of greater width.
La largeur des panneaux de matériau isolant sous vide est calculée pour laisser libre le passage pour la mousse de polyuréthanne pendant le mous- sage. The width of the panels of vacuum insulating material is calculated to leave the passage for the polyurethane foam free during scrubbing.
Certains espaces entre les panneaux tels que les intervalles 8 d'angles n'engendrent pas de perte puisque l'isolation de polyuréthanne est épaisse dans les régions des angles de l'enveloppe 5. Some spaces between the panels such as the corner intervals 8 do not cause loss since the polyurethane insulation is thick in the regions of the corners of the envelope 5.
Un chauffe-eau réalisé de la manière décrite précédemment présente un certain nombre d'avantages, L'isolation est dissymétrique entre le haut et le bas, car en régime d'utilisation la partie basse du chauffe-eau ne contient la plupart du temps que de l'eau froide. A water heater made in the manner described above has a number of advantages, The insulation is asymmetrical between the top and bottom, because in use the lower part of the water heater contains most of the time that cold water.
L'isolation est économique en panneaux d'isolant sous vide pour limi ter le surcoût. The insulation is economical in vacuum insulation panels to limit the extra cost.
Une géométrie carrée avec des arrondis aux coins est adaptée jusqu'à générer un gain énergétique en tant que tel et permet une intégration aisée des panneaux d'isolants sous vide qui sont peu déformables. A square geometry with rounded corners is adapted to generate an energetic gain as such and allows easy integration of vacuum insulation panels that are not very deformable.
Une régulation électronique à faible inertie de réaction permet de duire l'inertie de la réaction du dispositif de chauffage aux informations données par le capteur de température 4. An electronic control with low reaction inertia makes it possible to determine the inertia of the reaction of the heating device with the information given by the temperature sensor 4.
A titre d'exemple, on donne ci-après les dimensions des panneaux matériau isolant sous vide. By way of example, the dimensions of the insulating material panels under vacuum are given below.
Panneaux latéraux 6 : 20 mm x 1000 mm x 400 mm. Panneau du dessus 7 : 20 mm x 450 mm x 450 mm. Dimension de l'enveloppe 5 : 525 mm x 525 mm. Side panels 6: 20 mm x 1000 mm x 400 mm. Top panel 7: 20 mm x 450 mm x 450 mm. Size of the envelope 5: 525 mm x 525 mm.
Dans l'exemple décrit précédemment, la cuve est centrée à l'intérieur de l'enveloppe 5 à l'aide des cales 9 taillées dans du polyuréthanne et disposées dans les coins de l'enveloppe. In the example described above, the tank is centered inside the casing 5 by means of shims 9 cut in polyurethane and arranged in the corners of the casing.
Les panneaux en matériau isolant sous vide sont fixés tangentielle ment à la cuve à l'aide de matériau autocollant double face. The panels of vacuum insulating material are fixed tangentially to the tank using double-sided adhesive material.
Ensuite, la mousse de polyuréthanne est injectée dans les interstices laissés libres entre la cuve 1, les panneaux 6,7 et l'enveloppe 5. Then, the polyurethane foam is injected into the interstices left free between the tank 1, the panels 6.7 and the envelope 5.
Afin d'évaluer les performances du chauffe-eau suivant l'invention, va comparer les déperditions de chauffe-eau suivant l'invention réalisé avec des panneaux de matériau à isolation sous vide de conductivité équivalente de 13 mW/m.K et 10 mW/m.K à celle d'un chauffe-eau carré classique sans considérer le vieillissement de la mousse ainsi qu'à celle d'un chauffe-eau de référence de 2001. In order to evaluate the performance of the water heater according to the invention, will compare the losses of water heater according to the invention made with panels of vacuum insulation material of equivalent conductivity of 13 mW / mK and 10 mW / mK to that of a traditional square water heater without considering the aging of the foam and that of a reference water heater of 2001.
A cet effet, on utilise un logiciel tel que par exemple le logiciel Ch - mod qui a déjà été validé pour plusieurs scénarios thermiques. For this purpose, software such as for example Ch - mod software is used which has already been validated for several thermal scenarios.
Les paramètres considérés pour les différentes simulations sont - puissance de la résistance (2000 W) - consignes haute et basse du thermostat respectivement 61 C et 67 C, la sonde du thermostat située au bas du chauffe-eau et la temperature ambiante égale à 20 C. The parameters considered for the different simulations are - power of the resistor (2000 W) - high and low thermostat respectively 61 C and 67 C, the thermostat probe located at the bottom of the water heater and the ambient temperature equal to 20 C .
performances calculées sont synthétisées dans le tableau 1 de performances comparées en régime de déperdition pure.
<B><U>TABLEAU <SEP> 1</U></B>
<tb> Déperditions <SEP> en <SEP> kWh/24h <SEP> Gain <SEP> énergétique
<tb> Chauffe-eau <SEP> référence <SEP> 1,7 <SEP> 0,0%
<tb> Chauffe-eau <SEP> <SEP> carré <SEP> <SEP> 1,06 <SEP> 37%
<tb> Chauffe-eau <SEP> <SEP> carré <SEP> <SEP> 0,91 <SEP> 46%
<tb> avec <SEP> VIPs(13mW/m.K)
<tb> Chauffe-eau <SEP> <SEP> carré <SEP> <SEP> 0,86 <SEP> 49%
<tb> avec <SEP> VIPs(10m<U>W/m.K)</U> calcul montre qu'avant même de considérer le vieillissement du polyuréthanne, un gain supplémentaire non négligeable est obtenu avec con cept de chauffe-eau suivant l'invention. <B><U> TABLE <SEP> 1 </ U></B>
<tb> Losses <SEP> in <SEP> kWh / 24h <SEP> Gain <SEP> energetic
<tb> Water Heater <SEP> Reference <SEP> 1.7 <SEP> 0.0%
<tb> Water Heater <SEP><SEP> Square <SEP><SEP> 1.06 <SEP> 37%
<tb> Water Heater <SEP><SEP> Square <SEP><SEP> 0.91 <SEP> 46%
<tb> with <SEP> VIPs (13mW / mK)
<tb> Water Heater <SEP><SEP> Square <SEP><SEP> 0.86 <SEP> 49%
<tb> with <SEP> VIPs (10m <U> W / mK) </ U> calculation shows that even before considering the aging of the polyurethane, a significant additional gain is obtained with the con cept of water heater following the 'invention.
répartition des déperditions par paroi peut être calculée en utilisant les coefficients d'échanges globaux. distribution of losses per wall can be calculated using the global exchange coefficients.
tableau 2 regroupe les résultats pour les quatre chauffe-eau préci tés.
<U>TABLEAU <SEP> 2</U>
<tb> Pertes <SEP> totales <SEP> Pertes <SEP> du <SEP> haut <SEP> Pertes <SEP> sur <SEP> la <SEP> Pertes <SEP> du <SEP> bas
<tb> en <SEP> (W) <SEP> en <SEP> (W) <SEP> virole <SEP> en <SEP> (W) <SEP> en <SEP> (W)
<tb> Chauffe-eau <SEP> référence <SEP> 71 <SEP> 11 <SEP> 53 <SEP> 7
<tb> Chauffe- <SEP> carré <SEP> <SEP> 44 <SEP> 3 <SEP> 34
<tb> Chauffe- <SEP> carré <SEP> <SEP> 38 <SEP> 1,35 <SEP> 29,65
<tb> en <SEP> VIPs <SEP> 3mW/m.K)
<tb> Chauffe-eau <SEP> <SEP> carré <SEP> <SEP> 36 <SEP> 1,2 <SEP> 27,8 <SEP> 7
<tb> avec <SEP> VIPs(10mW/m.K) <SEP> <B><U>-1 <SEP> 1</U></B> Le pont thermique observé sur le haut du chauffe-eau représente partie non négligeable des pertes totales. <U> TABLE <SEP> 2 </ U>
<tb> Total <SEP> Losses <SEP><SEP>Losses><SEP> High <SEP><SEP> Losses on <SEP><SEP><SEP><SEP> Losses Down
<tb> in <SEP> (W) <SEP> in <SEP> (W) <SEP> ferrule <SEP> in <SEP> (W) <SEP> in <SEP> (W)
<tb> Water heater <SEP> reference <SEP> 71 <SEP> 11 <SEP> 53 <SEP> 7
<tb> Heater <SEP> square <SEP><SEP> 44 <SEP> 3 <SEP> 34
<tb> Heater <SEP> square <SEP><SEP> 38 <SEP> 1.35 <SEP> 29.65
<tb> in <SEP> VIPs <SEP> 3mW / mK)
<tb> Water heater <SEP><SEP> square <SEP><SEP> 36 <SEP> 1,2 <SEP> 27,8 <SEP> 7
<tb> with <SEP> VIPs (10mW / mK) <SEP><B><U> -1 <SEP> 1 </ U></B> The thermal bridge observed on the top of the water heater represents a non negligible total losses.
En éliminant ce pont thermique et en isolant le haut avec une épais seur minimale égale à l'isolation latérale de la cuve, on gagne 8 W. By eliminating this thermal bridge and isolating the top with a minimum thickness equal to the lateral insulation of the tank, we gain 8 W.
La simulation en régime de déperdition stationnaire a montré que le chauffe-eau suivant l'invention permet un gain énergétique considérable. L'évaluation du chauffe-eau suivant l'invention en scénario réaliste de soutirage permet de mettre en évidence les gains associés aux moyens de ré gulation électronique 3. The simulation in stationary loss regime has shown that the water heater according to the invention allows a considerable energy saving. The evaluation of the water heater according to the invention in a realistic racking scenario makes it possible to highlight the gains associated with the electronic control means 3.
Les déperditions des quatre chauffe-eau précités n'étant pas identi ques, pour une même température de consigne, la température finale sur heures ne sera pas la même. Donc l'interprétation du calcul des pertes n'est goureuse que si la température finale est identique pour tous les chauffe-eau. The losses of the four water heaters mentioned above are not identical, for the same setpoint temperature, the final temperature over hours will not be the same. So the interpretation of the calculation of the losses is only promising if the final temperature is identical for all the water heaters.
Une autre approche pour comparer les quatre options est de se baser sur un état final identique et de faire varier la température de consigne pour tenir cette même température finale. Another approach to compare the four options is to use an identical end state and to vary the set temperature to maintain the same final temperature.
Le tableau 3 résume des résultats obtenus pour les quatre chauffe- eau précités à consigne identique, la consigne étant la même que pour le régime statique de déperdition (61167 C) et la température ambiante étant égale à 20 C.
<U>TABLEAU <SEP> 3</U>
<tb> Energie <SEP> Energie <SEP> utile <SEP> Energie <SEP> per- <SEP> Tfinale <SEP> Tfinale
<tb> absorbée <SEP> (kWh/24h) <SEP> due <SEP> (kWh/24h) <SEP> volume <SEP> chaud <SEP> volume <SEP> froid
<tb> (kWh/24h) <SEP> ( C) <SEP> ( C)
<tb> Chauffe-eau
<tb> de <SEP> référence,
<tb> controie <SEP> ther- <SEP> 11 <SEP> <B>8,66</B> <SEP> 2,4 <SEP> 68,5 <SEP> 65,11
<tb> momécanique
<tb> Chauffe-eau
<tb> de <SEP> référence,
<tb> controle <SEP> élec- <SEP> 9,5 <SEP> 8,15 <SEP> 1,35 <SEP> 64,5 <SEP> 61,5
<tb> tronique
<tb> Chauffe-eau <SEP> 9,2 <SEP> 8,2 <SEP> 1 <SEP> 65,7 <SEP> 62
<tb> <SEP>
<tb> Chauffe-eau
<tb> <SEP> <SEP> avec
<tb> 9,1 <SEP> 8,2 <SEP> 0,9 <SEP> 66 <SEP> 62
<tb> (13mW/m.K)
<tb> Chauffe-eau
<tb> <SEP> > <SEP> avec
<tb> 9,08 <SEP> 8,2 <SEP> 0,88 <SEP> 66,16 <SEP> 62
<tb> (10mW/m.K) La variation de la consigne pour chaque option thermique permet d'obtenir une même température finale volume chaud pour les quatre chauffe- eau. <U> TABLE <SEP> 3 </ U>
<tb> Energy <SEP> Energy <SEP> useful <SEP> Energy <SEP> per- <SEP> Tfinal <SEP> Tfinal
<tb> absorbed <SEP> (kWh / 24h) <SEP> due <SEP> (kWh / 24h) <SEP> volume <SEP> hot <SEP> volume <SEP> cold
<tb> (kWh / 24h) <SEP> (C) <SEP> (C)
<tb> Water heater
<tb> of <SEP> reference,
<tb> control <SEP> ther- <SEP> 11 <SEP><B> 8,66 </ B><SEP> 2,4 <SEP> 68,5 <SEP> 65,11
<tb> momechanics
<tb> Water heater
<tb> of <SEP> reference,
<tb> control <SEP> elec <SEP> 9.5 <SEP> 8.15 <SEP> 1.35 <SEP> 64.5 <SEP> 61.5
<tb> tronic
<tb> Water Heater <SEP> 9.2 <SEP> 8.2 <SEP> 1 <SEP> 65.7 <SEP> 62
<tb><SEP>
<tb> Water heater
<tb><SEP><SEP> with
<tb> 9.1 <SEP> 8.2 <SEP> 0.9 <SEP> 66 <SEP> 62
<tb> (13mW / mK)
<tb> Water heater
<tb><SEP>><SEP> with
<tb> 9.08 <SEP> 8.2 <SEP> 0.88 <SEP> 66.16 <SEP> 62
<tb> (10mW / mK) The variation of the set point for each thermal option makes it possible to obtain the same final hot volume temperature for the four water heaters.
Le tableau 4 illustre les résultats de ces simulations et indique les performances en soutirage à température finale constante.
<U>TABLE <SEP> 4</U>
<tb> Energie <SEP> Energie <SEP> Energie <SEP> Tfinale <SEP> Tconsigne
<tb> absorbée <SEP> (kWh/24h) <SEP> perdue <SEP> - <SEP> volume <SEP> haut <SEP> ( C)
<tb> (kWh/24h) <SEP> (kWh.24h) <SEP> chaud <SEP> ( C)
<tb> Chauffe-eau <SEP> de <SEP> réfé- <SEP> 10 <SEP> 8,33 <SEP> 1,73 <SEP> 66 <SEP> 68,5
<tb> rence, <SEP> contrôle <SEP> élec tronique
<tb> Chauffe-eau <SEP> <SEP> carré <SEP> <SEP> 9,3 <SEP> 8,22 <SEP> 1,068 <SEP> 66 <SEP> 67,3
<tb> Chauffe-eau <SEP> <SEP> carré <SEP> <SEP> 9,1 <SEP> 8,2 <SEP> 0,9 <SEP> 66 <SEP> 67
<tb> avec <SEP> VIPs(13mWIm.K)
<tb> Chauffe-eau <SEP> <SEP> carré <SEP> <SEP> 9,02 <SEP> 8,2 <SEP> 0,84 <SEP> 66 <SEP> 66,84
<tb> avec <SEP> VIPs(10mW/m.K) On notera que dans ce cas, pertes sont égales aux pertes en ré gime statique de déperdition puisque température initiale et la température finale sont identiques. <U> TABLE <SEP> 4 </ U>
<tb> Energy <SEP> Energy <SEP> Energy <SEP> Tfinal <SEP> T.
<tb> absorbed <SEP> (kWh / 24h) <SEP> lost <SEP> - <SEP> volume <SEP> high <SEP> (C)
<tb> (kWh / 24h) <SEP> (kWh.24h) <SEP> hot <SEP> (C)
<tb> Water Heater <SEP> of <SEP> Ref- <SEP> 10 <SEP> 8.33 <SEP> 1.73 <SEP> 66 <SEP> 68.5
<tb> rence, <SEP> control <SEP> elec tronic
<tb> Water Heater <SEP><SEP> Square <SEP><SEP> 9.3 <SEP> 8.22 <SEP> 1.068 <SEP> 66 <SEP> 67.3
<tb> Water Heater <SEP><SEP> Square <SEP><SEP> 9.1 <SEP> 8.2 <SEP> 0.9 <SEP> 66 <SEP> 67
<tb> with <SEP> VIPs (13mWIm.K)
<tb> Water Heater <SEP><SEP> Square <SEP><SEP> 9.02 <SEP> 8.2 <SEP> 0.84 <SEP> 66 <SEP> 66.84
<tb> with <SEP> VIPs (10mW / mK) It should be noted that in this case, losses are equal to the losses in the static rate of loss since the initial temperature and the final temperature are identical.
Du point de vue technique, chauffe-eau suivant l'invention permet un gain considérable d'énergie. From the technical point of view, water heater according to the invention allows a considerable gain in energy.
Une analyse en coût total a permis de vérifier que le chauffe-eau sui vant l'invention permet des gains énergetiques non négligeables et que son coût de fabrication associé à son coût d'utilisation est inférieur à ceux des chauffe-eau classiques. A total cost analysis made it possible to verify that the water heater according to the invention allows significant energy savings and that its manufacturing cost associated with its cost of use is lower than that of conventional water heaters.
Ainsi qu'on peut le voir en comparant les graphiques expérimentaux des figures 3 et 4, sur lesquels les courbes en trait plein représentent la tempé rature en haut du chauffe-eau et les courbes en pointillés, la température en bas du chauffe-eau, la régulation sans délai du cycle marche/arrêt de la résistance électrique 2 du chauffe-eau permet d'éviter la montée en température inutile de l'eau chaude stockée en haut du chauffe-eau pendant et après les cycles de soutirage. As can be seen by comparing the experimental graphs of Figures 3 and 4, in which the solid lines represent the temperature at the top of the water heater and the dashed lines, the temperature at the bottom of the water heater, the regulation without delay of the on / off cycle of the electric resistance 2 of the water heater makes it possible to avoid the unnecessary rise in temperature of the hot water stored at the top of the water heater during and after the withdrawal cycles.
Comme l'indique la figure la sonde de température du système thermomécanique, bien que mesurant températures fortement variables lors des soutirages comme l'indiquent les courbes en pointillés, génère un retard qui entraîne une élévation de température moyenne en haut du chauffe-eau de 67 à 72 C. 5 degrés supplémentaires sont inutiles et entraînent une surconsom mation d'énergie de l'ordre de 30 à 40%. As shown in the figure, the temperature sensor of the thermomechanical system, although measuring highly variable temperatures during racking as indicated by the dashed lines, generates a delay which results in an average temperature rise at the top of the water heater. at 72 C. 5 additional degrees are useless and lead to overconsumption of energy of the order of 30 to 40%.
Au contraire, comme l'indique la figure 4, lorsque la régulation sans delai, il est possible de maintenir une température moyenne de 65 C Ce phénomène de surchauffe inutile de l'eau en haut du ballon est d'autant plus marque l'isolation est efficace. La régulation sans délai ou à faible inertie réaction donc d'autant plus nécessaire que l'isolation est réalisée avec panneaux d'isolation sous vide particulièrement isolants.On the contrary, as shown in Figure 4, when the regulation without delay, it is possible to maintain an average temperature of 65 C This phenomenon of unnecessary overheating of water at the top of the balloon is all the more marked insulation is effective. The regulation without delay or low inertia reaction so much more necessary that the insulation is made with particularly insulating vacuum insulation panels.
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