FR2951526A1 - Echangeur thermique surfacique pour systeme de production de chaleur a biomasse. - Google Patents
Echangeur thermique surfacique pour systeme de production de chaleur a biomasse. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2951526A1 FR2951526A1 FR0905016A FR0905016A FR2951526A1 FR 2951526 A1 FR2951526 A1 FR 2951526A1 FR 0905016 A FR0905016 A FR 0905016A FR 0905016 A FR0905016 A FR 0905016A FR 2951526 A1 FR2951526 A1 FR 2951526A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- heat
- water
- heat exchanger
- air
- coolant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 6
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 3
- 230000009182 swimming Effects 0.000 title description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
- F24B1/00—Stoves or ranges
- F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
- F24B1/183—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with additional provisions for heating water
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0472—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being helically or spirally coiled
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
- F28D1/0477—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being bent in a serpentine or zig-zag
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
- F28D21/0005—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases for domestic or space-heating systems
- F28D21/0007—Water heaters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
L'invention permet de capter la chaleur de l'air d'une cheminée ou d'un insert et de la transférer à un liquide caloporteur. L'échangeur couplé à une pompe hydraulique permet d'alimenter un circuit domestique de chauffage et production d'eau chaude sanitaire. Il peut s'additionner à des appareils de chauffage en relève ou s'y substituer. L'échangeur thermique surfacique peut s'intégrer sous plusieurs positions (dessins 1 à 6) dans deux zones de captation thermique : au niveau du foyer ou au niveau de l'évacuation des fumées. Il se compose de plusieurs tubes métalliques de diamètres différents cintrés suivant divers profils; ex 7/7. Il se caractérise également par son profil en boucle où les parties droites ont un angle supérieur à 180° entre elles. Cette invention est destinée à concurrencer les constructeurs de chaudières et pompes à chaleur.
Description
DESCRIPTION La présente invention est un système appelé « échangeur thermique surfacique » permettant de capter la chaleur produite par une cheminée ou un insert et la restituer dans un circuit hydraulique domestique distinct. Il existe de nombreux systèmes associés à des inserts permettant de récupérer de l'air chaud mais aucun module additionnel permettant d'utiliser un liquide caloporteur (eau, eau glycolée, huile) chauffé à l'intérieur d'un foyer. Ce système présente l'avantage de pouvoir se raccorder à un circuit de chauffage hydraulique existant sans changer les radiateurs déjà présents. Cette invention s'inscrit pleinement dans les mesures liées à la protection de l'environnement (ex : le grenelle de l'environnement ou la taxe carbone) L'échangeur thermique surfacique permet donc d'échanger les calories présentes dans une cheminée ou un insert avec un circuit liquide. Pour cela, il doit être couplé à une pompe hydraulique permettant d'alimenter des radiateurs hydrauliques, un plancher chauffant, de l'eau chaude sanitaire ou une piscine fermée. Cette pompe hydraulique peut remplacer ou être couplée à des systèmes de chauffage existant tels qu'un chauffage solaire, une chaudière gaz ou fuel. L'échangeur thermique surfacique peut être additif à une cheminée ou un insert déjà en place (cas en rénovation) ou intégré dès la production de la cheminée ou de l'insert (cas produit neuf). Le principe de l'invention est de faire circuler à différents débits (vitesse de la pompe) et sous différentes pressions (entre 0 et 6 bars de pression relative) un fluide caloporteur dans un échangeur thermique surfacique à l'intérieur d'une cheminée ou d'un insert. L'échangeur thermique peut être positionné dans 2 zones de captation thermique. Première zone au niveau du foyer. Position verticale au fond ou sur les cotés du foyer (voir respectivement les dessins 1/7 et 2/7) ou position horizontale en dessous ou au dessus du foyer (voir respectivement les dessins 3/7 et 4/7). Deuxième zone au niveau du conduit d'évacuation des fumées. Le positionnement peut être à l'intérieur du conduit ou à l'extérieur du conduit (voir respectivement les dessins 5/7 et 6/7). Les caractéristiques de l'échangeur thermique surfacique sont l'utilisation d'une ou de plusieurs longueurs de tubes métalliques de petits diamètres (entre 4mm et 12mm pour le diamètre intérieur) serpentant sous différentes formes dans les zones de captation thermique. La longueur totale de l'échangeur sera déterminée en fonction du besoin (Nombre de radiateurs, zone géographique de l'installation, taille de l'insert ou de la cheminée.) L'échangeur thermique surfacique se caractérise par deux critères, sa longueur 35 totale dans la zone d'acquisition thermique et ses diamètres (intérieur et extérieur) déterminant deux valeurs : - Sa surface d'acquisition thermique : Sa = L x 2rr.Rext Sa : surface d'acquisition thermique en m2 L : longueur du tube présent dans la zone de captation en m 40 Rext : rayon extérieur du tube en m Sr surface de restitution thermique : Sr = L x 2rr.Rint Sr : surface de restitution thermique en m2 L : longueur du tube présent dans la zone de captation en m Rint : rayon intérieur du tube en m 45 Le choix de la matière des tubes de l'échangeur est déterminé en fonction de sa résistance à la chaleur de 1100 °C et à la pression > 3 bars. Préconisation d'épaisseur de tube entre 0.5 et 1 mm d'épaisseur. L'échangeur peut être géométriquement définissable suivant l'encombrement disponible dans l'insert ou la cheminée (exemple item n°1, figure n°1 du dessin 7/7), 50 suivant le dimensionnement de l'échangeur thermique surfacique, Sa et Sr, et suivant sa position dans les zones de captation thermique. L'accessibilité au conduit d'évacuation doit être conservée pour les opérations de ramonage, le profil de l'échangeur thermique surfacique prend en compte cette contrainte (cas du dessin 4/7) L'exemple d'échangeur thermique surfacique choisi pour être décrit est celui 55 correspondant au dessin 4/7 et détaillé sur le dessin 7/7 ; il se compose en entrée d'un raccord fileté à écrou libre 1" Femelle en laiton ù 0 25mm en cuivre à souder sur les 4 tubes de 0 8-10mm en cuivre. Les raccordements d'entrée et de sortie s'effectuent latéralement au niveau du conduit d'évacuation (item n°2, figure n°1 du dessin 7/7) en passant à travers ce dernier. Les 4 tubes solidaires sont cintrés à 90° pour descendre le 60 long du conduit d'évacuation. Dés qu'ils pénètrent dans la zone de captation au niveau du foyer, ils sont à nouveau cintrés à 90° pour être au plus prêt de la partie supérieure du foyer. 3 boucles sont alors cintrées (item n°3, figure n°1 du dessin 7/7).. Ce profil de boucle, présentant des angles supérieurs à 180° entre les longueurs droites, permet d'augmenter la longueur du tube et donc les surfaces d'échange Sa et Sr pour un même 65 encombrement donné. Le raccordement de sortie est identique à celui de l'entrée (parcours et fournitures utilisées). Le rayon de cintrage mini est déterminé en fonction des caractéristiques de malléabilité de la matière du tube et de son diamètre extérieur (Ex : diamètre ext. de 10 mm avec une épaisseur de 1 mm donnera un rayon mini de ceintrage de 25mm, voir 70 dessin 7/7. Le secteur d'activité dans lequel s'inscrit cette invention est celui des constructeurs de chaudière fuel, gaz, à granulé ou à condensation ainsi que les constructeurs de Pompe A Chaleur. Cette invention peut s'associer à toutes ces chaudières et PAC dans le cas de relève ou s'y substituer. Cette invention permet d'exploiter une source de chaleur déjà existante, sans consommation supplémentaire de la source de chaleur et en utilisant 75 uniquement la bio-masse pour combustible. Ce système peut être couplé à un circuit de radiateurs, un plancher chauffant, de l'Eau Chaude Sanitaire, du chauffage solaire, des chaudières ou des piscines
Claims (5)
- REVENDICATIONS1) Dispositif permettant d'échanger de la chaleur entre de l'air et de l'eau caractérisé en ce qu'il comporte un échangeur thermique surfacique métallique permettant de capter la chaleur présente dans l'air d'une source de chaleur telles que les cheminées ou les inserts et de la restituer à un fluide caloporteur.
- 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'échangeur thermique surfacique peut se positionner, suivant son profil géométrique, soit au niveau du foyer, soit au niveau du conduit d'évacuation qui sont les 2 zones de captation thermique optimales.
- 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est composé de un ou plusieurs 10 tubes métalliques de faibles diamètres, entre 4 et 12mm, cintrés suivant un profil donné (dessins 1/7 à 7/7).
- 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'en fonction de la longueur et du diamètre du ou des tubes, on détermine une surface d'acquisition thermique dite Sa et une surface de restitution thermique dite Sr. 15
- 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le profil des boucles présentent des angles supérieurs à 180° entre les longueurs droites permettant d'augmenter la longueur du tube et donc les surfaces d'échange Sa et Sr pour un même encombrement disponible.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0905016A FR2951526A1 (fr) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | Echangeur thermique surfacique pour systeme de production de chaleur a biomasse. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0905016A FR2951526A1 (fr) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | Echangeur thermique surfacique pour systeme de production de chaleur a biomasse. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2951526A1 true FR2951526A1 (fr) | 2011-04-22 |
Family
ID=42167236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0905016A Pending FR2951526A1 (fr) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | Echangeur thermique surfacique pour systeme de production de chaleur a biomasse. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2951526A1 (fr) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2493010A (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | Smith S Environmental Products Ltd | Fireplace heating installation comprising a heat pump |
| GB2522723A (en) * | 2014-01-07 | 2015-08-05 | Charlton & Jenrick Ltd | Heating apparatus |
| TWI547674B (zh) * | 2012-11-01 | 2016-09-01 | bao-ming Li | Heat supply system for heat supply systems |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3202952A1 (de) * | 1981-01-30 | 1982-09-09 | Josef 5778 Meschede Schwefer | Kamin |
| AU8261082A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-21 | Bundy Tubing Company (Australia) Pty. Limited. | Heat exchanger coil |
| US4453532A (en) * | 1979-07-23 | 1984-06-12 | Lindblom Jr Fritz | Water heater for use in fireplace |
| FR2567625A1 (fr) * | 1984-07-13 | 1986-01-17 | Nardulli Gaetan | Recuperateur de chaleur a circulation d'eau |
| EP0732550A2 (fr) * | 1995-03-14 | 1996-09-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Installation de climatisation |
| US5865165A (en) * | 1997-02-10 | 1999-02-02 | Brazier; Dennis | Gas fired fireplace boiler |
| DE102006020465A1 (de) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Christian Hornig | Heizwassernachrüsteinheit für Kamine und Kaminöfen |
-
2009
- 2009-10-19 FR FR0905016A patent/FR2951526A1/fr active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4453532A (en) * | 1979-07-23 | 1984-06-12 | Lindblom Jr Fritz | Water heater for use in fireplace |
| DE3202952A1 (de) * | 1981-01-30 | 1982-09-09 | Josef 5778 Meschede Schwefer | Kamin |
| AU8261082A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-21 | Bundy Tubing Company (Australia) Pty. Limited. | Heat exchanger coil |
| FR2567625A1 (fr) * | 1984-07-13 | 1986-01-17 | Nardulli Gaetan | Recuperateur de chaleur a circulation d'eau |
| EP0732550A2 (fr) * | 1995-03-14 | 1996-09-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Installation de climatisation |
| US5865165A (en) * | 1997-02-10 | 1999-02-02 | Brazier; Dennis | Gas fired fireplace boiler |
| DE102006020465A1 (de) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Christian Hornig | Heizwassernachrüsteinheit für Kamine und Kaminöfen |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2493010A (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | Smith S Environmental Products Ltd | Fireplace heating installation comprising a heat pump |
| WO2013011266A3 (fr) * | 2011-07-21 | 2013-09-26 | Smith's Environmental Products Limited | Installation de chauffage |
| TWI547674B (zh) * | 2012-11-01 | 2016-09-01 | bao-ming Li | Heat supply system for heat supply systems |
| GB2522723A (en) * | 2014-01-07 | 2015-08-05 | Charlton & Jenrick Ltd | Heating apparatus |
| GB2522723B (en) * | 2014-01-07 | 2019-03-27 | Charlton & Jenrick Ltd | Heating apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2561280B1 (fr) | Installation geothermique avec recharge thermique du sous sol. | |
| US9134041B2 (en) | Vapor vacuum condensing boiler designs | |
| JP4263997B2 (ja) | 受動逆流熱エネルギー・システム | |
| EP2745913A1 (fr) | Procédé et dispositif de traitement de gaz de combustion | |
| FR2951526A1 (fr) | Echangeur thermique surfacique pour systeme de production de chaleur a biomasse. | |
| RU2440538C1 (ru) | Конденсационный котел наружного размещения | |
| CN110736088B (zh) | 一种根据水位控制阀门开闭的蒸汽发生器 | |
| KR101729238B1 (ko) | 축열탱크 내장형 컴팩트 하이브리드 열교환기 | |
| JP5610841B2 (ja) | 液体燃料給湯機 | |
| WO2020173186A1 (fr) | Dispositif de drainage et appareil de chauffage le comprenant | |
| CN102353143A (zh) | 角管式热水锅炉中复合型水循环系统 | |
| JP6247031B2 (ja) | 給湯器 | |
| BE1026742B1 (fr) | Procédé de transfert d'énergie de condensation de la vapeur d'eau de fumées de cogénération | |
| CN104633933A (zh) | 冷凝式常压热水锅炉 | |
| KR102315317B1 (ko) | 보일러 절탄기 지지 장치 | |
| RU120191U1 (ru) | Деаэрационная установка | |
| CN205065683U (zh) | 一种启动锅炉排污水热量回收系统 | |
| CN202229411U (zh) | 角管式热水锅炉中复合型水循环装置 | |
| RU2480679C1 (ru) | Конденсационный водогрейный котел наружного размещения | |
| CN204404210U (zh) | 用于余热锅炉的联合供热装置 | |
| EP3745046B1 (fr) | Panoplie et panneau de raccordement pour dispositif hydraulique de régulation thermique | |
| FR2463898A1 (fr) | Dispositif de recuperation d'energie pour cheminee a feu ouvert | |
| CN207279970U (zh) | 一种卧式两回程火管热水锅炉内置出水装置 | |
| FR2919711A1 (fr) | Echangeur thermique vertical a flux inverses | |
| JP3150034U (ja) | 温水ボイラーの補助熱交換器 |