FR2963415A1 - Condenseur pour chauffe-eau thermodynamique - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à un chauffe-eau (1, 201) comportant une cuve (2, 202), muni d'une pompe à chaleur, ladite pompe à chaleur comportant notamment un condenseur (7, 207), le condenseur comportant une enveloppe (17, 217) située à l'intérieur de la cuve, ladite enveloppe étant traversée par un circuit (6, 206) comportant une entrée (8, 208) et une sortie (9, 209), ledit circuit étant parcouru par un fluide frigorigène, le chauffe-eau étant caractérisé en ce que l'enveloppe comporte un tube (11, 211) de section sensiblement allongée, une plus grande dimension (14, 214) de la section étant supérieure ou égale à trois fois une plus petite dimension (15, 215) de ladite section. Un tel condenseur permet de diminuer significativement la quantité de fluide frigorigène nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur. L'invention se rapporte également à une installation de chauffage comportant un tel chauffe-eau.

Description

Condenseur pour chauffe-eau thermodynamique

La présente invention se rapporte à un condenseur et à un chauffe-eau thermodynamique muni d'un tel condenseur. Ledit chauffe-eau est notamment destiné au chauffage de l'eau sanitaire, ou encore à la production d'eau de chauffage. La présente invention se rapporte également à une installation de chauffage équipée d'un tel chauffe-eau. Dans le domaine du chauffage domestique, des recherches sont actuellement menées pour réduire les dépenses énergétiques. Les chauffe- eau thermodynamiques présentent notamment un bien meilleur rendement énergétique que les chauffe-eau électriques. Un chauffe-eau thermodynamique est un chauffe-eau muni d'une pompe à chaleur comme moyen de chauffage. Le principe d'une pompe à chaleur est de prélever des calories d'une source, par exemple l'air extérieur, pour les transférer à l'eau du chauffe-eau. Ce transfert de calories s'effectue même si la température de l'air est inférieure à celle de l'eau à chauffer. De manière classique, une pompe à chaleur comporte un circuit, parcouru par un fluide frigorigène. Un fluide frigorigène est une substance capable d'absorber et de restituer de la chaleur, par des changements d'état liquide/gaz ou gaz/liquide. De manière classique, le circuit de fluide frigorigène de la pompe à chaleur forme une boucle passant par les éléments suivants : - un évaporateur, dans lequel le fluide prélève de la chaleur à une source, par exemple l'air extérieur. Le fluide frigorigène passe de l'état liquide à l'état gazeux ; - un compresseur : actionné par un moteur, il élève la pression et la température du fluide frigorigène gazeux en le comprimant ; - un condenseur, dans lequel le fluide frigorigène passe de l'état de vapeur à l'état liquide en cédant sa chaleur à l'eau à chauffer ; - un détendeur : il réduit la pression et la température du fluide frigorigène en phase liquide. Un type de condenseur très répandu consiste en un tuyau enroulé en forme d'hélice autour de la cuve du chauffe-eau. L'échange thermique s'effectue via la paroi du tuyau et celle de la cuve.

Afin d'assurer une surface suffisante d'échange thermique, un tel condenseur nécessite un tuyau de longueur importante. Cette longueur de tuyau augmente la quantité de fluide frigorigène nécessaire dans le dispositif. Par exemple, pour un chauffe-eau de 200 L, un tel dispositif de chauffage nécessite environ 750 g de fluide frigorigène tel que le HFC-134a (1,1,1,2-tétrafluoroéthane). Or, les fluides frigorigènes fluorés, notamment de type hydrofluorocarbone, ont un impact environnemental important en cas de rejet dans l'atmosphère. Cet impact est mesuré par le potentiel de réchauffement global (PRG). Le PRG d'un composé correspond à une comparaison entre l'effet de serre généré par 1 Kg de ce composé et l'effet de serre équivalent généré par du CO2. Par exemple, le HFC-134a a un PRG égal à 1430 Kg équivalent CO2 sur une durée de 100 ans, ce qui correspond à un impact élevé sur l'effet de serre. Il est donc préférable de réduire l'utilisation industrielle de tels produits si leur recyclage n'est pas assuré. D'autres fluides frigorigènes ont un PRG beaucoup plus faible. En effet, des fluides non fluorés, comme l'isobutane ou le propane, ont un PRG égal à 20 sur une durée de 100 ans. L'isobutane est notamment utilisé de manière courante dans le domaine des réfrigérateurs. Cependant, ce type de composé est inflammable et ne peut être utilisé dans un circuit à grande capacité. La charge d'isobutane ou de propane autorisée dans un appareil domestique est en effet limitée à 150 g. Il serait donc avantageux de réduire la contenance en fluide frigorigène du condenseur sur un chauffe-eau thermodynamique. L'impact environnemental du fluide frigorigène serait également réduit. D'autre part, une réduction importante de contenance rendrait possible l'utilisation de fluides frigorigènes à faible potentiel de réchauffement global, mais inflammables. Une pompe à chaleur contenant une grande quantité de fluide frigorigène génère un autre inconvénient. En effet, elle impose d'utiliser un évaporateur volumineux. La taille de l'évaporateur est à considérer en fonction du volume de fluide frigorigène à l'état liquide susceptible de remplir ledit évaporateur lorsque le compresseur est à l'arrêt. Si l'évaporateur présente un volume trop faible, le fluide ne dispose pas d'un volume suffisant à son évaporation lors de la remise en route du compresseur. Du fluide frigorigène à l'état liquide passe alors dans ledit compresseur. Ce dernier peut en être sérieusement détérioré. En effet, le fluide frigorigène est miscible avec l'huile du compresseur, le mélange ayant pour effet de diminuer les propriétés lubrifiantes de l'huile.

Un condenseur de faible contenance permettrait donc de limiter la charge en fluide frigorigène de la pompe à chaleur, tout en diminuant le risque de détérioration ou d'usure prématurée du compresseur. La présente invention apporte une solution à ces problèmes. Elle se rapporte en effet à un condenseur de faible contenance en fluide frigorigène, ainsi qu'à un chauffe-eau thermodynamique comportant un tel condenseur. La configuration de ce condenseur induit un excellent rapport entre la surface d'échange thermique et le volume de fluide frigorigène qu'il contient. Un objet de la présente invention est un chauffe-eau comportant une cuve, muni d'une pompe à chaleur, ladite pompe à chaleur comportant notamment un condenseur, le condenseur comportant une enveloppe située à l'intérieur de la cuve, ladite enveloppe étant traversée par un circuit comportant une entrée et une sortie, ledit circuit étant parcouru par un fluide frigorigène, le chauffe-eau étant caractérisé en ce que l'enveloppe comporte un tube de section sensiblement allongée, une plus grande dimension de la section étant supérieure ou égale à trois fois une plus petite dimension de ladite section. Selon l'invention, la section allongée du tube permet d'augmenter le rapport surface d'échange thermique / volume de fluide frigorigène. La Demanderesse a constaté que la réduction de la charge en fluide frigorigène est significative à partir d'un rapport d'au moins trois entre les deux dimensions de la section du circuit, notamment à proximité de la sortie du condenseur. En effet, la quantité de fluide frigorigène à l'état liquide est plus importante à la sortie du condenseur qu'à l'entrée. Par ailleurs, selon l'invention, l'enveloppe du condenseur est directement au contact de l'eau de la cuve, de manière similaire aux thermoplongeurs des chauffe-eau électriques. Ce contact direct améliore l'échange thermique entre le fluide frigorigène et l'eau de la cuve. De plus, ce positionnement de l'enveloppe permet de simplifier la réalisation de la cuve, et donc de diminuer son coût. En effet, lorsque le condenseur est situé à l'extérieur de la cuve, la paroi extérieure de ladite cuve est en général spécifiquement conçue pour faciliter l'échange thermique. A titre indicatif, le coût de réalisation d'une cuve pour chauffe-eau thermodynamique est environ deux fois supérieur au coût de réalisation d'une cuve pour chauffe-eau électrique. Le positionnement de l'enveloppe à l'intérieur de la cuve permet d'utiliser une cuve similaire à celle des chauffe- eau électriques. Selon une forme préférentielle de l'invention, le tube de section sensiblement allongée comporte une ou plusieurs cloisons internes, s'étendant perpendiculairement à la plus grande dimension de la section.

De telles cloisons internes peuvent éviter au tube de se déformer sous l'effet de la pression du fluide frigorigène. Cependant, elles ne sont pas nécessaires à une pompe à chaleur de puissance modérée, suffisant par exemple au fonctionnement d'un chauffe-eau de 200 L environ. La ou les cloisons internes peuvent être continues ou discontinues le long du trajet du fluide frigorigène. Selon une forme préférentielle de l'invention, le tube comporte une ou plusieurs cloisons internes continues le long du trajet du fluide frigorigène. Plus préférentiellement, le tube comporte au moins deux canaux disposés en parallèle, les canaux étant alignés côte à côte le long d'une plus grande dimension de la section du tube.

Selon une forme préférentielle de l'invention, l'enveloppe du condenseur comporte une couche externe et une couche interne, lesdites deux couches étant en contact thermique au moins au niveau d'une plus grande dimension de la couche interne. La couche interne et la couche externe peuvent être constituées de matériaux identiques ou différents.

L'invention a également pour objet un condenseur pour pompe à chaleur, une enveloppe dudit condenseur comprenant un tube d'entrée et un tube de sortie sensiblement rectilignes et parallèles, configurés de sorte qu'une circulation s'effectue en sens opposé dans ledit tube d'entrée et dans ledit tube de sortie, chacun desdits tubes étant relié à une extrémité d'un tube de section sensiblement allongée, une plus grande dimension de la section étant supérieure ou égale à trois fois une plus petite dimension de ladite section, ledit tube étant enroulé en hélice selon un axe sensiblement parallèle aux tubes d'entrée et de sortie, la plus grande dimension de la section étant positionnée sensiblement parallèlement audit axe, un tube choisi parmi le tube d'entrée et le tube de sortie étant disposé à l'intérieur de l'hélice. L'invention a également pour objet un chauffe-eau comportant un tel condenseur, l'enveloppe dudit condenseur étant disposée selon un axe vertical à l'intérieur de la cuve, l'hélice ayant une pente descendante entre le tube d'entrée et le tube de sortie.

Selon une forme préférentielle de l'invention, le fluide frigorigène du chauffe-eau est un fluide dont le PRG sur 100 ans est inférieur à 150. En effet, la présente invention permet de réduire considérablement la contenance du condenseur. Il est donc possible d'utiliser des fluides frigorigènes de type isobutane ou propane, dont la quantité maximale autorisée est limitée à 150 g par appareil mais dont la masse volumique est faible. Pour un chauffe-eau de 200 L selon l'invention, il est notamment possible de réaliser un système de pompe à chaleur nécessitant moins de 150 g d'isobutane. La présente invention permet donc d'éviter l'utilisation de fluides frigorigènes de type hydrofluorocarbone, à effet de serre important. La présente invention se rapporte également à une installation de chauffage, notamment de chauffage domestique, comportant un chauffe-eau tel que décrit précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - Figure 1 : vue schématique en coupe d'un chauffe-eau selon un mode de réalisation de l'invention ; - Figure 2 : vue schématique partielle, en coupe, d'un condenseur selon un mode de réalisation de l'invention ; - Figure 3 : vue schématique partielle, en coupe, d'un condenseur selon un autre mode de réalisation de l'invention ; - Figure 4 : vue schématique partielle, en coupe, d'un chauffe-eau selon un autre mode de réalisation de l'invention ; - Figure 5 : vue schématique partielle, en coupe, d'un condenseur selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente une vue schématique, en coupe, d'un chauffe-eau 1 selon un premier exemple de réalisation de l'invention. Le chauffe-eau 1 comporte notamment une cuve 2. La cuve 2 est de forme sensiblement cylindrique, selon un axe vertical. La figure 1 montre une coupe du chauffe- eau 1 selon un plan vertical. La cuve 2 est reliée à un circuit d'eau sanitaire par une entrée 3 et une sortie 4. De manière préférentielle, l'entrée 3 et la sortie 4 sont respectivement situées en partie inférieure et en partie supérieure de la cuve 2. En effet, l'eau chaude est moins dense que l'eau froide et tend à monter vers le haut de la cuve. Le chauffe-eau 1 est relié à un système 5 de pompe à chaleur destiné à chauffer l'eau de la cuve 2. Ledit système comporte un circuit 6 parcouru par un fluide frigorigène. Le circuit 6 passe notamment par un condenseur 7, qui sert à l'échange thermique entre le fluide frigorigène et l'eau de la cuve 2.

Dans le condenseur 7, le fluide circule entre une entrée 8 et une sortie 9. Le condenseur 7 est placé à l'intérieur de la cuve 2. Une enveloppe 17 dudit condenseur se trouve donc au contact de l'eau. Dans l'exemple représenté à la figure 1, le condenseur 7 est raccordé au reste du circuit 6 en partie supérieure de la cuve 2. L'entrée 8 et la sortie 9 se trouvent donc au niveau d'un plafond de la cuve. Au niveau de l'entrée 8, le circuit 6 de fluide frigorigène est formé par un tube 10 d'entrée, sensiblement rectiligne, disposé de manière sensiblement verticale. Une partie 10.1 du tube 10, proche de l'entrée 8, est de section sensiblement circulaire. La partie 10.1 est prolongée par une partie 10.2, de section aplatie. La partie 10.2 est prolongée par un tube 11, qui constitue l'essentiel de la surface d'échange thermique du condenseur 11. Comme la partie 10.2, le tube 11 est de section aplatie afin d'offrir un meilleur ratio surface d'échange thermique / volume interne.

Le tube 11 est disposé dans l'espace de manière à assurer un échange thermique efficace avec l'eau d'une cuve de chauffe-eau telle que la cuve 2. Le tube 11 est prolongé par un tube 12 de sortie, sensiblement rectiligne, disposé de manière sensiblement verticale. Une partie 12.2 du tube 12, proche du tube 11, est de section aplatie. La partie 12.2 est prolongée par une partie 12.1, de section sensiblement circulaire. Ladite partie 12.1 est reliée à la sortie 9. La figure 2 montre une vue du condenseur 7 selon un plan de coupe A-A indiqué à la figure 1. Le plan de coupe A-A est horizontal.

La figure 2 montre une vue des parties (10.1, 12.1), respectivement des tubes 10 d'entrée et 12 de sortie. Chacune desdites parties (10.1, 12.1) est formée d'un tube de section sensiblement circulaire de diamètre 13. La figure 2 montre également une vue en coupe des parties (10.2, 12.2), respectivement des tubes 10 d'entrée et 12 de sortie. Chacune desdites parties (10.1, 12.1) est formée d'un tube de section sensiblement oblongue, une plus grande dimension 14 de la section étant supérieure ou égale à trois fois une plus petite dimension 15 de ladite section. Sur la figure 1, seule la plus petite dimension 15 de la section des parties (10.2, 12.2) est visible. Le tube 11, situé entre les parties (10.2, 12.2), a préférentiellement une section identique à celle desdites parties. Selon un mode de réalisation préférentiel, le tube 11 est enroulé en hélice selon un axe 20 sensiblement vertical, parallèle aux tubes (10, 12) d'entrée et de sortie. Il s'agit notamment d'une hélice de base circulaire ou ovale. Sur la figure 1, le tube 11 en hélice est représenté avec des spires pratiquement jointives. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, un espace est ménagé entre les spires afin de faciliter la circulation de l'eau autour du tube 11. La disposition en hélice selon l'axe 20 vertical favorise une meilleure circulation de l'eau dans la cuve 2, selon un « effet cheminée » : l'eau chauffée au contact du tube 11 monte vers le haut de la cuve 2. Une dépression se crée à l'intérieur de l'hélice, qui aspire de l'eau plus froide provenant du bas de la cuve. Ce phénomène de circulation d'eau à l'intérieur de la cuve améliore l'efficacité du condenseur 7. Un tel phénomène est accentué lorsque la plus grande dimension 14 de la section du tube 11 est positionnée sensiblement parallèlement à l'axe 20, comme dans l'exemple représenté à la figure 1.

Préférentiellement, à proximité de la jonction avec le tube 12 de sortie, l'enroulement de l'hélice du tube 11 se rapproche localement de l'axe 20. Ainsi, le tube 12 de sortie est disposé verticalement à l'intérieur de l'hélice formée par le tube 11.

Dans ce mode de réalisation de l'invention, il est avantageux de prévoir que la totalité de la trajectoire du tube 11, entre les tubes 10 et 12, s'effectue selon une pente descendante. Ainsi, au cours de la trajectoire du fluide frigorigène dans le condenseur 7, le liquide condensé sur les parois du tube 11 descend par gravité vers le tube 12 de sortie. La surface des parois du tube 11 est donc disponible en permanence pour l'échange thermique entre le fluide frigorigène à l'état gazeux et l'eau de la cuve du chauffe-eau. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, lors de la fabrication du chauffe-eau 1, le condenseur 7 est introduit dans la cuve 2 par l'intermédiaire d'une ouverture 16 située au bas de ladite cuve. Lorsque le chauffe-eau est en état de fonctionnement, l'ouverture 16 est fermée par une bride 18 ayant par exemple la forme d'un disque. La bride 18 est fixée à la cuve 2, par des moyens (non représentés) d'assemblage réversible, tels que des vis. La bride 18 peut être munie d'équipements classiques de chauffe-eau, comme une anode anticorrosion, des doigts de gant pour sondes thermiques ou un thermoplongeur électrique de chauffage d'appoint. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, l'entrée 8 et la sortie 9 du condenseur 7 sont situées en partie supérieure de la cuve, le tube 10 d'entrée étant plus court que le tube 12 de sortie. Préférentiellement, les tubes (10,12) sont suffisamment longs pour que le tube 11 se situe en partie basse de la cuve 2. En effet, l'eau chaude ayant tendance à monter vers le haut de la cuve, il est préférable de réaliser un échange thermique avec l'eau la plus froide, située en bas de ladite cuve.

Il est possible d'équiper la bride 18 d'un moyen pour stabiliser le condenseur 7 à l'intérieur de la cuve 2, comme par exemple un doigt de gant prenant place à l'intérieur de l'hélice, parallèlement à l'axe 20. Il est également envisageable de situer l'entrée 8 et la sortie 9 en partie inférieure d'une cuve, en prévoyant le tube 10 d'entrée plus long que le tube 12 de sortie. Pour ce faire, il est par exemple possible de retourner verticalement le condenseur 7 et d'inverser l'entrée 8 et la sortie 9. Pour une utilisation en production d'eau chaude sanitaire, le condenseur 7 peut être réalisé dans tout matériau compatible avec l'eau chaude sanitaire, comme le cuivre, l'aluminium ou l'acier inoxydable. Il est possible de revêtir le condenseur d'un revêtement compatible avec l'eau sanitaire, par exemple une peinture, un vernis ou un émail. Il est possible de former séparément différentes parties du condenseur 7, puis de les solidariser par soudage ou brasage. Toutefois, avantageusement, le tube 10 d'entrée, le tube 11 et le tube 12 de sortie sont réalisés à partir d'un tube unique, selon un procédé d'aplatissement d'un tube de section circulaire, suivi d'une mise en forme dudit tube. Par exemple, selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, il est possible d'aplatir un tube de section circulaire, puis d'enrouler en hélice une première partie dudit tube autour d'une seconde partie, ladite seconde partie formant le tube 12 de sortie. Selon une variante de l'invention, la totalité des tubes (10, 12) d'entrée et de sortie peuvent être de section circulaire, ou de section aplatie. La figure 3 représente une vue en coupe d'une partie d'un condenseur tel que le condenseur 7, selon un autre mode de réalisation de l'invention. Selon ce mode de réalisation, l'enveloppe 117 du condenseur est formée d'un tube comporte une couche externe 120 et une couche interne 121, lesdites deux couches étant en contact thermique au moins au niveau d'une plus grande dimension 114 de la section de la couche interne.

Ce mode de réalisation est particulièrement compatible avec la formation de l'enveloppe du condenseur au moyen d'un tube unique, telle que décrite ci-dessus. Une telle double enveloppe est avantageusement réalisée en insérant un tube formant la couche 121 interne dans un tube formant la couche 120 externe. Un jeu minimal entre les deux tubes est nécessaire à une telle insertion. Cependant, ledit jeu doit être limité afin d'obtenir un bon contact thermique entre les deux couches. Une fois les deux tubes emboîtés, on peut également appliquer une pression dans le tube interne afin de l'expanser à l'intérieur du tube externe.

Les deux tubes emboîtés sont ensuite aplatis puis mis en forme afin de réaliser une enveloppe de condenseur tel que le condenseur 7. L'étape d'aplatissement permet d'accoler les deux tubes au niveau de la plus grande dimension 114 de la section de la couche 121 interne, ce qui permet d'obtenir un bon contact thermique à ce niveau.

Ainsi, en cas de rupture de la couche 121 interne, la couche 120 externe empêche le fluide frigorigène, et éventuellement de l'huile du compresseur, de se répandre dans l'eau de la cuve 2. Cela limite le risque de pollution de l'eau.

Par ailleurs, en cas d'une telle rupture, le fluide frigorigène peut se répandre dans un espace 122 de faible volume, un tel espace pouvant persister entre les deux couches (120, 121) de part et d'autre d'une zone aplatie. Préférentiellement, selon cette forme de réalisation, le condenseur 7 est relié au circuit 6 de manière à laisser l'espace 122 en contact avec l'air libre. Une fuite de fluide frigorigène se produit alors, ladite fuite alertant les usagers sur la détérioration de l'enveloppe du condenseur. Selon un mode de réalisation de l'invention, les deux couches (120, 121) sont réalisées en matériaux différents. Par exemple, on peut réaliser la couche 121 interne en métal et la couche 120 externe en plastique compatible avec l'eau sanitaire. La figure 4 représente une vue schématique partielle d'un chauffe-eau 201 selon un autre exemple de réalisation de l'invention. Le chauffe-eau 201 comporte notamment une cuve 202. La cuve 202 est de forme sensiblement cylindrique, selon un axe vertical. La figure 4 montre une coupe du chauffe- eau 201 selon un plan vertical. La cuve 202 est reliée à un circuit d'eau sanitaire (non représenté). Le chauffe-eau 201 est relié à un système de pompe à chaleur destiné à chauffer l'eau de la cuve 202. Ledit système comporte un circuit 206 parcouru par un fluide frigorigène. Le circuit 206 passe notamment par un condenseur 207, qui sert à l'échange thermique entre le fluide frigorigène et l'eau de la cuve 202. Dans le condenseur 207, le fluide circule entre une entrée 208 et une sortie 209. Le condenseur 207 comprend une enveloppe 217, placée à l'intérieur de la cuve 202, au contact de l'eau. Dans l'exemple représenté à la figure 4, le condenseur 207 est situé en partie basse de la cuve 202. L'enveloppe 217 comporte notamment un tube 210 d'entrée, relié à l'entrée 208. Le tube 210 a par exemple une section circulaire. Il s'agit préférentiellement d'un tube sensiblement rectiligne, disposé verticalement. Le tube 210 d'entrée est relié à un tube 211, de section sensiblement allongée. La figure 5 représente une coupe transversale du tube 211. Le tube 211 a une section de forme sensiblement rectangulaire. Une plus grande dimension 214 de ladite section est au moins trois fois supérieure à une plus petite dimension 215 de ladite section. Préférentiellement, le rapport grande dimension 214 / petite dimension 215 est supérieur ou égal à six.

Plus ledit rapport est élevé, plus la pression interne dans le tube 211 tend à faire prendre une forme circulaire à la section dudit tube. Afin de conserver sa forme aplatie, le tube 211 comporte une ou plusieurs cloisons 216 internes. Les cloisons 216 peuvent être continues ou discontinues le long du trajet du fluide frigorigène.

Les cloisons 216 s'étendent perpendiculairement à la plus grande dimension 214 de la section du tube 211, donc parallèlement à la plus petite dimension 215. Les parois 216 ont en effet pour fonction d'éviter la déformation du tube 211 dans le sens d'une expansion de la plus petite dimension 215 de la section.

Selon une forme préférentielle de l'invention, le tube 211 comporte au moins une, plus préférentiellement au moins cinq cloisons 216 internes. Ces cloisons 216 sont au nombre de sept dans l'exemple représenté à la figure 5. Ces cloisons sont continues entre l'entrée 208 et la sortie 209. Elles délimitent des canaux 218 parallèles dans le tube 207. Les canaux 218 ont par exemple une section de forme sensiblement circulaire ou carrée, afin de subir un minimum de déformation liée à la pression interne. Ainsi, le fluide frigorigène qui entre dans le condenseur 207 est divisé en au moins deux, plus préférentiellement au moins six canaux 218 disposés en parallèle. Lesdits canaux sont alignés côte à côte, afin d'avoir chacun une surface de contact maximale avec l'eau de la cuve. Un tube 211 tel que représenté à la figure 5 est par exemple réalisable de manière monobloc, par extrusion, à partir d'un métal de type aluminium ou alliage d'aluminium. Préférentiellement, le tube 210 d'entrée est relié au tube 211 de sorte qu'à l'entrée du tube 211, le circuit 206 se divise en plusieurs canaux 218 parallèles. A son extrémité opposée au tube 210, le tube 211 est relié à un tube 212 de sortie. Le tube 212 a par exemple une section circulaire. Il s'agit préférentiellement d'un tube sensiblement rectiligne, disposé verticalement. Le tube 212 est relié à la sortie 209 du condenseur 207.

Ainsi, à la sortie du tube 211, les canaux 218 sont rassemblés en un canal unique formé par le tube 212 de sortie. Les tubes (210, 212) sont par exemple soudés ou brasés au tube 211. Les tubes (210, 211, 212) peuvent être formés de matériaux identiques ou différents, par exemple choisis parmi le cuivre, l'aluminium et l'acier inoxydable. Dans ce mode de réalisation de l'invention, il est avantageux de prévoir que l'intersection du tube 211 avec le tube 210 d'entrée soit située plus haut, selon un axe vertical, que l'intersection du tube 211 avec le tube 212 de sortie. Il est également préférable que la totalité de la trajectoire du tube 211, entre lesdites intersections, s'effectue selon une pente descendante. Ainsi, au cours de la trajectoire du fluide frigorigène dans le condenseur 207, le liquide condensé sur les parois du tube 211 descend par gravité vers le tube 212. La surface des parois du tube 211 est donc disponible en permanence pour l'échange thermique entre le fluide frigorigène à l'état gazeux et l'eau de la cuve du chauffe-eau. Selon un mode de réalisation préférentiel, le tube 211 est disposé en hélice autour d'un axe 220 sensiblement vertical. Il s'agit préférentiellement d'une hélice circulaire. Comme décrit dans le cas de l'exemple représenté à la figure 1, la disposition en hélice d'axe vertical favorise la circulation de l'eau autour du tube 211. Plus préférentiellement, la plus grande dimension 214 transversale du tube 211 est disposée parallèlement à l'axe 220. Un espace 219 peut être ménagé entre les spires de l'hélice, afin de faciliter la circulation de l'eau autour du tube 211. Les spires peuvent également être jointives. De manière préférentielle, le tube 210 d'entrée, plus long que le tube 212 de sortie, est positionné à l'intérieur de l'hélice, parallèlement à l'axe 220 Dans l'exemple représenté à la figure 4, une extrémité de chaque tube (210, 212) est fixée à un siège 223, respectivement au niveau de l'entrée 208 et de la sortie 209. La fixation est réalisée de manière à assurer l'étanchéité du circuit 206 par rapport à l'eau de la cuve 202. Par exemple, les tubes (210, 212) sont fixés au siège 223 par soudage ou brasage. Le siège 223 se trouve au contact de l'eau de la cuve 202. Ledit siège 223 a par exemple la forme d'un disque, disposé horizontalement, qui constitue une partie du fond de la cuve 202. Le siège 223 est fixé, par des moyens 221 d'assemblage réversible, à la cuve 202. Les moyens 221 sont par exemple des vis. Un joint 222, placé entre le siège 223 et la cuve 202, assure une étanchéité vis-à-vis de l'eau de la cuve 202.

Ainsi, il est aisé de démonter de la cuve 202 l'ensemble formé par le siège 223 et l'enveloppe 217 du condenseur 207. Ce démontage facilite des opérations d'entretien sur le chauffe-eau 201. Le siège 223 peut être muni d'autres équipements classiques de chauffe-eau, comme une anode anticorrosion, des doigts de gant pour sondes thermiques ou un thermoplongeur de chauffage d'appoint. Ainsi, tous ces équipements peuvent être facilement dissociés de la cuve 202 par démontage du siège 223. Selon une variante de l'invention, le condenseur 207 est monté sur une paroi fixe du chauffe-eau 201, comme dans l'exemple de la figure 1. Il est possible de fixer le condenseur 207 à un plafond de la cuve 202. Dans ce cas, on inverse préférentiellement les raccordements de l'entrée et de la sortie, afin de maintenir un trajet en pente descendante dans l'hélice pour le fluide frigorigène. Les condenseurs des chauffe-eau selon l'invention combinent efficacité et contenance en fluide frigorigène réduite. Il est donc possible d'utiliser des fluides frigorigènes à faible PRG, de type isobutane ou propane. On peut également utiliser un fluide de type difluoro-1,1-éthane (R152a).

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1.- Chauffe-eau (1, 201) comportant une cuve (2, 202), muni d'une pompe à chaleur, ladite pompe à chaleur comportant notamment un condenseur (7, 207), le condenseur comportant une enveloppe (17, 217) située à l'intérieur de la cuve, ladite enveloppe étant traversée par un circuit (6, 206) comportant une entrée (8, 208) et une sortie (9, 209), ledit circuit étant parcouru par un fluide frigorigène, le chauffe-eau étant caractérisé en ce que l'enveloppe comporte un tube (11, 211) de section sensiblement allongée, une plus grande dimension (14, 214) de la section étant supérieure ou égale à trois fois une plus petite dimension (15, 215) de ladite section.

   2.- Chauffe eau selon la revendication 1, tel que le tube (211) de section 15 sensiblement allongé comporte une ou plusieurs cloisons (216) internes, s'étendant perpendiculairement à la plus grande dimension de la section.

   3.- Chauffe eau selon la revendication 2, tel que le tube (211) comporte au moins deux canaux (218) disposés en parallèle, les canaux étant alignés 20 côte à côte le long d'une plus grande dimension de la section du tube.

   4.- Chauffe-eau selon l'une des revendications précédentes, tel que l'enveloppe (117) du condenseur comporte une couche (120) externe et une couche (121) interne, lesdites deux couches étant en contact thermique au 25 moins au niveau d'une plus grande dimension (114) de la couche interne.

   5.- Chauffe-eau selon la revendication 4, tel que la couche interne et la couche externe sont constituées de matériaux différents. 30

   6.- Chauffe-eau selon l'une des revendications précédentes, tel que l'enveloppe (17, 217) du condenseur comprend un tube (10, 210) d'entrée et un tube (12, 212) de sortie sensiblement rectilignes et parallèles, configurés de sorte qu'une circulation s'effectue en sens opposé dans ledit tube d'entrée et dans ledit tube de sortie, chacun desdits tubes étant relié à une extrémité 35 d'un tube (11, 211) de section sensiblement allongée, une plus grandedimension (14, 214) de la section étant supérieure ou égale à trois fois une plus petite dimension (15, 215) de ladite section, ledit tube étant enroulé en hélice selon un axe (20, 220) sensiblement parallèle aux tubes d'entrée et de sortie, la plus grande dimension de la section étant positionnée sensiblement parallèlement audit axe, un tube (12, 210) choisi parmi le tube d'entrée et le tube de sortie étant disposé à l'intérieur de l'hélice.

   7.- Chauffe-eau selon la revendication 6, l'enveloppe dudit condenseur étant disposée selon un axe (20, 220) vertical à l'intérieur de la cuve, l'hélice 10 ayant une pente descendante entre le tube d'entrée et le tube de sortie.

   8.- Chauffe-eau selon l'une des revendications 1 à 7, tel que le fluide frigorigène est un fluide dont le potentiel de réchauffement global sur 100 ans est inférieur à 150 Kg équivalent CO2.

   9.- Installation de chauffage comportant un chauffe-eau selon l'une des revendications 1 à 8. 15