1. Domaine de l'invention

Le domaine de l'invention est celui des pompes à chaleur. Plus précisément, l'invention concerne une pompe à chaleur monobloc air extérieur/eau.

2. État de la technique

Diverses technologies associant le solaire et les pompes à chaleur ont été proposées dans le but de réduire la consommation d'énergie requise pour chauffer l'eau ou l'air.

On connaît déjà des systèmes de pompes à chaleur avec évaporateurs pour le captage aérosolaires utilisés comme source froide tel le brevet Jacques BERNIER

FR8312117 du 21 juillet 1983.

Une telle installation en plusieurs éléments est particulièrement avantageuse en ce sens que sa mise en œuvre conduit à réaliser des économies non négligeables en termes de consommation en énergie électrique requise pour la production d'eau chaude sanitaire.

Les fluides frigorigènes utilisés sont des fluides de sécurité de type chlorofluorocarbures, hydro-chlorofluorocarbures ou encore hydro-fluorocarbures avec un potentiel d'effet de serre compris entre 1300 kg et 3800 kg de C02 par kilogramme de fluide frigorigène.

On connaît également des systèmes de pompe à chaleur monobloc placés à l'extérieur de bâtiments avec évaporateurs aérosolaires utilisés comme source froide tel le brevet Jacques BERNIER FR1002263 du 28/05/2010.

Une telle installation monobloc est avantageuse dans le sens ou aucun raccordement en fluide frigorigène n'est à effectuer vers l'intérieur du bâtiment permettant ainsi l'utilisation de fluides frigorigènes hydrocarbures.

3. Inconvénients de l'art antérieur

Les systèmes qui ne sont pas monoblocs et comportent une partie frigorifique placée à l'intérieur des bâtiments obligent à la fois le montage et la mise en service de la pompe à chaleur sur chantier et interdisent par ailleurs l'utilisation d'hydrocarbures comme fluide frigorigène. Un autre inconvénient est que le montage est relativement complexe et peut conduire à des fuites de fluide lors de l'utilisation de raccords frigorifiques à opercule ; en effet, ces raccords sont assez délicats d'utilisation.

Un autre inconvénient est qu'il nécessite un personnel avec une qualification de frigoriste pour assurer la mise en œuvre et la maintenance de ce type de pompe à chaleur, ce qui limite énormément les possibilités de développement des systèmes actuels de pompe à chaleur.

Encore un inconvénient est que la réglementation selon les quantités de fluides frigorigènes utilisés impose un contrôle annuel d'étanchéité des installations. En effet, les fluides frigorigènes utilisés dans ces systèmes ont une action néfaste sur l'effet de serre et sur la couche d'ozone.

Les systèmes monobloc extérieurs comportent un évaporateur plan et un compartiment carrossé placé sur le côté ou au centre du ou des capteur(s) évaporateur(s) extérieur(s).

Un inconvénient de cette technique est qu'une grande partie de la chaleur dégagée par le compresseur frigorifique, le condenseur et les autres accessoires est perdue directement à l'extérieur.

Un autre inconvénient est que la carrosserie additionnelle indispensable pour protéger les différents éléments est coûteuse. 4. Objectifs de l'invention

L'invention a donc notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'état de la technique cités ci-dessus.

Plus précisément, l'invention a pour objectif de fournir une pompe à chaleur facile à installer et permettant de réaliser jusqu'à 80% d'économie d'énergie.

C'est d'une manière générale un but de l'invention de fournir en kit une installation de chauffage par pompe à chaleur ne présentant pas les défauts des installations connues.

Un objectif de l'invention est de fournir une pompe à chaleur qui assure le chauffage d'un liquide destiné à alimenter au moins un radiateur à eau chaude, une boucle de plancher chauffant, un ventilo-convecteur ou encore l'échangeur d'un ballon d'eau chaude sanitaire.

Un autre objectif de l'invention est de fournir une solution conforme à la réglementation qui autorise l'utilisation d'hydrocarbures comme fluide frigorigène tels l'isobutane, le propane ou autres et qui élimine l'action directe néfaste sur la couche d'ozone et sur l'effet de serre.

Encore un objectif de l'invention est de fournir une pompe à chaleur qui ne perde pas la chaleur rayonnée par les éléments la constituant et notamment par échauffement du compresseur en fonctionnement.

Un objectif de l'invention est de fournir une pompe à chaleur dont l'installation ne nécessite pas le recours à un personnel titulaire d'une qualification de frigoriste.

Un autre objectif de l'invention est de fournir une pompe à chaleur apte à récupérer la chaleur provenant du rayonnement solaire combiné avec la chaleur de la pluie et celle de la convection naturelle de l'air.

Encore un objectif de l'invention est de proposer une solution de remplacement d'un radiateur électrique existant, notamment un convecteur, simplifiant à l'extrême l'installation.

5. Exposé de l'invention

Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints à l'aide d'une pompe à chaleur monobloc air extérieur/eau destinée à être raccordée à un radiateur à eau chaude, un ventilo-convecteur à eau chaude, un ballon d'eau chaude ou un plancher chauffant au travers d'une paroi extérieure d'un bâtiment, comprenant un évaporateur à convection naturelle, un condenseur, un compresseur et un détendeur reliés entre eux par un circuit de fluide frigorigène.

Selon l'invention, ledit évaporateur présente une portion recourbée enveloppant sensiblement ledit compresseur, ledit détendeur, ledit condenseur et ledit circuit de fluide frigorigène, obtenue par cintrage, roulage ou pliage dudit évaporateur (1, la,lb)..

La partie du ou des évaporateurs non utilisée pour former le compartiment vertical roulé destiné à recevoir le compresseur et les accessoires, pourra être également mis en forme telles des sinusoïdes ou un cintrage en forme de U ou autre, le but étant de limiter la largeur totale de l'appareil afin d'en faciliter la pose.

Les enroulements ou les cintrages seront réalisés avec un rayon suffisant afin de ne pas obturer les canaux dans lesquels circule le fluide frigorigène ce qui ne pose pas de problèmes particuliers lorsque l'évaporateur est réalisé en aluminium comme pour le cas des évaporateurs des réfrigérateurs ménagers.

Si les cintrages et enroulements des évaporateurs limitent la largeur de l'appareil, la surface d'échange en relation d'échange thermique par convection avec l'air extérieur restera importante sur les deux faces alors que la surface d'échange soumise au rayonnement solaire sera limitée à la surface de l'appareil visible en façade.

Dans le cadre de l'invention, le terme "pompe à chaleur" doit être entendu dans son acception générale. Il vise ainsi un dispositif comprenant au moins, de façon connue en soi, un compresseur, au moins un échangeur de chaleur formant évaporateur, et au moins un échangeur de chaleur formant condenseur intégrés dans un circuit de fluide frigorigène.

Il convient de noter que le système intégrant les composants de la pompe à chaleur autres que l'évaporateur à l'intérieur d'un compartiment formé par l'évaporateur lui-même, la sécurité du système est ainsi assurée.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, une pompe à chaleur monobloc telle que décrite ci-dessus présente des moyens de fixation dudit évaporateur sur ladite paroi extérieure, destinés à écarter ledit évaporateur d'au moins 2 centimètres du mur.

Selon un aspect particulier de l'invention, lesdits moyens de fixation comprennent au moins une patte de fixation de ladite portion recourbée avec ladite paroi extérieure.

Selon un aspect particulier de l'invention, ledit compresseur, ledit détendeur, ledit condenseur et ledit circuit frigorifique sont montés sur un fond destiné à obstruer au moins partiellement une base de ladite portion recourbée.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, une pompe à chaleur monobloc telle que décrite ci-dessus présente des raccords de retour et départ de liquide à chauffer faisant saillie vers l'extérieur à partir dudit fond ou de la face destinée à être tournée vers ladite paroi dudit évaporateur.

Selon un aspect particulier de l'invention, ladite portion recourbée est sensiblement cylindrique ou parallélépipédique avec des angles arrondis.

Selon un aspect particulier de l'invention, ladite portion recourbée est configurée de sorte à assurer le rôle d'une carrosserie et à participer à la récupération de la chaleur dégagée par les ensembles frigorifiques et hydrauliques.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, une pompe à chaleur monobloc telle que décrite ci-dessus présente une plaque démontable permettant d'accéder au compresseur, au détendeur, au condenseur et au circuit de fluide frigorigène logés dans ladite partie recourbée. Selon un aspect particulier de l'invention, le volume intérieur délimité par ladite portion recourbée est rempli au moins partiellement de particules isolantes de quelques millimètres, tel du liège par exemple, afin de limiter les pertes thermiques.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, une pompe à chaleur monobloc telle que décrite ci-dessus comprend un capot destiné à coiffer ladite portion recourbée assurant l'étanchéité aux intempéries et donnant accès au compresseur, au détendeur, au condenseur, au circuit de fluide frigorigène et aux moyens de remplissage du circuit hydraulique.

Selon un aspect particulier de l'invention, ledit évaporateur est formé d'une plaque présentant une ou plusieurs ondulations permettant de limiter la largeur totale de la pompe à chaleur tout en conservant une surface d'échange par convection importante.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, une pompe à chaleur monobloc telle que décrite ci-dessus comprend deux évaporateurs agencées l'un par rapport à l'autre de sorte que leurs portions recourbées respectives délimitent un volume destiné à recevoir le compresseur, le détendeur, le condenseur et le circuit de fluide frigorigène, les tuyaux d'entrée des deux évaporateurs étant raccordés en parallèle sur un tuyau après la sortie du détendeur, les deux sorties de tuyaux des deux évaporateurs étant raccordées en parallèle sur une canalisation allant vers le compresseur, ladite pompe à chaleur étant fixé sur la paroi extérieure du bâtiment par des pattes de fixation en haut et en bas de la pompe à chaleur, de longueur adaptée pour éloigner les évaporateurs d'environ dix centimètres de la paroi extérieure afin de permettre la convection de l'air également sur leur face arrière.

Par ailleurs, l'unité de pompe à chaleur extérieure monobloc est fixée sur le mur à l'aide de pattes de fixation permettant d'éloigner l'évaporateur de la paroi du bâtiment et de bénéficier ainsi de la convection naturelle de l'air extérieur sur la face arrière de l'évaporateur.

Dans un mode de réalisation, un radiateur à eau chaude est raccordé à la pompe à chaleur monobloc par deux tuyauteries formant ainsi un système de chauffage individuel complet avec un thermostat d'ambiance.

Dans un mode de réalisation, un ballon d'eau chaude comportant un échangeur est raccordé à la pompe à chaleur monobloc par deux tuyauteries formant ainsi un système de production d'eau chaude sanitaire complet avec un thermostat. Dans un mode de réalisation, un ventilo- convecteur à eau chaude est raccordé à la pompe à chaleur monobloc par deux tuyauteries formant ainsi un système de chauffage individuel complet.

Selon un aspect particulier de l'invention, le fluide circulant dans le circuit frigorigène est un hydrocarbure du type R-600a, R-290 ou autre fluide frigorigène usuel.

Selon un aspect particulier de l'invention, les composants hydrauliques tels la pompe, le vase d'expansion, peuvent être placés à l'intérieur du compartiment vertical formé par la ou les portion(s) recourbée(s) du ou des évaporateurs, le calorifugeage pouvant être assuré par des particules de liège de quelques millimètres.

Toute la partie frigorifique et hydraulique destinée à être installée dans le compartiment sera préfabriquée en totalité en dehors du ou des évaporateurs et fixée sur un fond rigide ; seuls les deux tubes destinés à les raccorder à l'évaporateur seront brasés sur les tubes des évaporateurs une fois que l'ensemble thermodynamique aura été glissé dans le compartiment.

Afin de conserver l'accès aux composants situés dans le compartiment vertical, une petite plaque verticale sera fixée à l'extrémité de l'évaporateur où se trouvent ses tubulures d'entrée et de sortie.

Diverses formes de cintrage des évaporateurs sont présentées dans les figures annexées, bien d'autres formes pourront être réalisées selon le choix du designer.

Selon un aspect particulier de l'invention, le compresseur est à fréquence variable.

6. Liste des figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels :

La figure 1 est une vue schématique en coupe de l'évaporateur d'un exemple de pompe à chaleur selon l'invention.

La figure 2 est une vue de face d'une pompe à chaleur monobloc selon l'invention, formée d'un échangeur tel qu'illustré en référence à la figure 1.

La figure 3 est un schéma de principe en vue de dessus de l'installation de la pompe à chaleur selon l'invention de la figure 2 sur un mur de bâtiment. La figure 4 représente une première variante du mode de réalisation de l'invention schématisé en référence à la figure 3.

La figure 5 représente une seconde variante du mode de réalisation de l'invention schématisée en référence à la figure 3 dans laquelle l'échangeur comprend un cintrage en U.

Les figures 6 à 8 sont des vues de côtés de la pompe à chaleur illustrée en référence à la figure 2.

La figure 9 est une vue de côté qui illustre le raccordement du circuit hydraulique, avant la pose de la plaque verticale obturatrice.

- La figure 10 représente le montage des composants frigorifiques sur le fond destiné à être glissé dans le compartiment de la pompe à chaleur. La figure 11 est une vue schématique de la pompe à chaleur présentée en référence à la figure 2.

La figure 12 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel l'évaporateur à une forme ondulée.

La figure 13 est une vue de dos, de la pompe à chaleur présentée en référence à la figure 12.

Les figures 14 à 17 sont des vues schématiques d'un autre mode de réalisation d'une pompe à chaleur selon l'invention comportant deux évaporateurs cintrés et roulés afin de former un compartiment central destiné à recevoir les composants frigorifiques et hydrauliques.

- La figure 18 représente une variante du mode de réalisation de l'invention présenté en référence à la figure 17 dans laquelle les deux évaporateurs sont retournés à 180°par cintrage. 7. Description détaillée de l'invention

7.1. Rappel du principe de l'invention

L'invention propose de mettre en œuvre un ou plusieurs évaporateurs, associés à des composants frigorifiques de sorte à former une pompe à chaleur monobloc configurée pour être installée à l'extérieur d'un bâtiment, et destinée à être connectée à un émetteur de chaleur, tel que par exemple un radiateur se montant à l'intérieur du bâtiment et/ou à un échangeur d'un ballon d'eau chaude. Le système de chauffage ou pompe à chaleur comprend au moins un évaporateur en forme de panneau permettant des échanges de chaleur par convection, conduction et rayonnement. Ainsi, l'évaporateur capte les calories présentent dans l'air, celles de la pluie et l'énergie provenant du rayonnement solaire. Cet évaporateur est cintré ou roulé pour servir de carrosserie à un ensemble thermodynamique tout en récupérant l'intégralité des pertes de chaleur.

7.2. Premier exemple de mode de réalisation de l'invention

Une pompe à chaleur monobloc air extérieur/eau selon l'invention, comporte un évaporateur 1 dont une portion 5 est recourbée, par exemple par cintrage et/ou en la roulant sur toute sa hauteur afin de délimiter un volume intérieur destiné à recevoir l'ensemble thermodynamique auquel l'évaporateur 1 est raccordé par l'intermédiaire de deux tuyaux d'entrée 3 et de sortie 4. Comme le montre la figure 1, l'évaporateur 1, dans un mode de réalisation préférée de l'invention, est réalisé en aluminium laminé avec des canaux intégrés 2 selon le procédé dit de « Roll-bond » utilisé dans la fabrication des réfrigérateurs ménagers. Les canaux intégrés 2 forment un circuit calorifique dans l'évaporateur 1 qui est similaire à celui décrit dans le brevet Jacques BERNIER FR8312117.

Selon une variante de réalisation de l'évaporateur 1 le matériau utilisé est de l'acier, de l'acier inoxydable, du cuivre ou autre matériau sur lequel est serti, brasé ou intégré des canaux permettant de distribuer le fluide frigorigène de façon équilibrée dans l'évaporateur tout en favorisant les échanges thermiques. La dimension d'un évaporateur 1 sera par exemple de 0,90x3m dans le cas d'une fabrication avec un seul évaporateur ou de 0,90x2m dans le cas d'utilisation de deux évaporateurs.

Comme le montre la figure 2, la pompe à chaleur, ou PAC, comprend l'évaporateur 1 partiellement roulé à une extrémité, qui forme une portion recourbée 5 cylindrique verticale dont l'ouverture inférieure est obstruée par une plaque de fond 7 et l'ouverture supérieure est fermée par un capot 6. Dans cette enveloppe 5 cylindrique délimitant un compartiment est disposé un ensemble thermodynamique (non représenté sur la figure 2), fixé sur la plaque de fond 7. Le capot 6 coiffe l'enveloppe 5 et protège l'ensemble thermodynamique des intempéries.

L'évaporateur 1, en dehors de la portion recourbée 5, est plan et est destiné à être disposé verticalement lors de l'installation, pour bénéficier au maximum des rayons solaires d'hiver et pour favoriser la convection naturelle de l'air extérieur. Dans cette configuration, la quasi-totalité de la surface frontale de l'évaporateur 1 est exposée au rayonnement solaire. Par conséquent, la surface d'échange par convection de l'air extérieur qui est la somme des surfaces de la face avant et de la face arrière est sensiblement le double de la surface frontale.

Sur la figure 3 on a représenté la pompe à chaleur installée sur un mur M à l'extérieur d'un bâtiment. Cette pompe à chaleur est fixée en partie haute et en partie basse par deux pattes de fixation 10 et quatre pattes de fixation 9 éloignant l'appareil d'environ 10 cm du mur M ; les pattes de fixation basses permettent de surélever l'appareil à quelques dizaines de centimètres du sol. Une plaque 8 de fermeture verticale, réalisée dans le même matériau que l'évaporateur 1, est fixée sur l'enveloppe 5 ce qui permet de combler l'orifice nécessaire au brasage des tubes d'entrée et de sortie de l'évaporateur avec l'ensemble thermodynamique et de protéger les raccords.

La figure 4 représente une variante dans laquelle l'évaporateur 1 est roulé pour former le cylindre de l'enveloppe 5 puis cintré dans la partie 11. D'autres formes de cintrage sont également possibles. Ainsi, le compartiment formé par l'enveloppe 5 est plus proche du mur, ce qui réduit la longueur des tuyaux du circuit hydraulique installé à l'extérieur de l'habitat.

La figure 5 représente une variante de la figure 3 dans laquelle l'évaporateur 1 est cintré dans une zone 12 sensiblement à la moitié de la largeur de l'évaporateur 1 avec un rayon de cintrage de l'ordre de 5 cm. Cette configuration permet de maintenir la largeur totale de l'appareil à une dimension de sensiblement deux mètres tout en augmentant de façon importante la surface d'échange soumise à la convection de l'air extérieur ; les performances de la pompe à chaleur sont donc accrues de façon importante, plus particulièrement en l'absence d'ensoleillement. La longueur totale de l'évaporateur 1, avant mise en forme, peut dépasser trois mètres avec cette configuration et la pompe à chaleur monobloc ne pas dépasser deux mètres pour faciliter son transport et son installation.

Les figures 6, à 9 représentent sous différents angles la pompe à chaleur monobloc avec l'enveloppe 5 disposée à une extrémité du plan de l'évaporateur 1. Sur les figures 6 et 8, le fond 7 et le capot 6 ne sont pas représentés. Sur la figure 9 on peut voir les tuyaux d'entrée 3 et de sortie 4 de l'évaporateur. La plaque 8 de fermeture verticale n'est pas représentée sur cette figure. La figure 11 représente un schéma de principe complet de la pompe à chaleur monobloc et de l'ensemble thermodynamique placée à l'intérieur du compartiment C de l'enveloppe de l'évaporateur. La pompe à chaleur comprend un ensemble frigorifique et un circuit hydraulique destiné à être raccordé à un réseau de chauffage d'une maison.

L'ensemble frigorifique comprend un compresseur 13, un condenseur 16, un détendeur 19, et l'évaporateur 1 et un circuit de fluide frigorigène, équipé d'un filtre déshydrateur à réservoir 18 et d'une bouteille anti coup de liquide 14.

Le circuit hydraulique comprend un raccord d'arrivée 30, une pompe 32 de circulation, un vase d'expansion 36, un purgeur dégazeur 35, des tuyaux de liaisons 31, 33, 34 et un raccord de départ 37.

Dans l'ensemble frigorifique, l'échangeur 1 est raccordé par le tuyau de sortie 4 et une canalisation 22 à l'entrée du compresseur 16 via la bouteille anti coup de liquide 14. Le compresseur 16 est lui-même raccordé en sortie à l'aide d'une canalisation 15 à l'entrée d'un premier circuit du condenseur 16. En sortie du premier circuit, le condenseur 16 est raccordé à l'entrée du détendeur 19, via le filtre déshydrateur à réservoir 18 à l'aide d'un tuyau 17. Enfin, le détendeur 19 est raccordé en sortie à l'aide d'un tuyau 21 au tuyau d'entrée 3 de l'échangeur 1.

Le compresseur 16 est un compresseur volumétrique de type rotatif ou à piston. L'ensemble thermodynamique est chargé en usine par un fluide frigorigène. Le fluide frigorigène utilisé dans le circuit sera de préférence du type hydrocarbure tel le R-600a, le R-290, ou du type R-134a ou autre.

Le compresseur 13 aspire par l'intermédiaire de sa bouteille anti coup de liquide 14 et de la canalisation 22 les vapeurs formées dans l'évaporateur 1 sortant du tuyau 4. Il refoule les gaz comprimés haute pression par la canalisation 15 vers le premier circuit du condenseur 16 où la vapeur formant les gaz se liquéfie en cédant par convection et conduction la chaleur à un deuxième circuit du condenseur 16 raccordé au circuit hydraulique de la pompe à chaleur. Le liquide frigorigène obtenu par condensation est envoyé vers le filtre déshydrateur 18 équipé d'un réservoir par le tuyau 17. Le liquide frigorigène est ensuite détendu par le détendeur 19, de préférence de type thermostatique ou électronique, puis injecté à basse pression dans l'évaporateur 1 par le tuyau 21 et le tuyau d'entrée 3. Le liquide frigorigène se vaporise dans l'évaporateur 1 en prélevant la chaleur du rayonnement solaire sur l'évaporateur, la chaleur de l'air extérieur par convection naturelle et la chaleur de l'eau de pluie. Pour la sécurité, l'ensemble frigorifique comprend un pressostat de sécurité basse et haute pression, non représenté. Le condenseur 16 qui est de préférence composé de plaques brasées échange la chaleur de condensation avec le liquide de chauffage circulant dans le circuit hydraulique.

Le liquide de chauffage arrive dans la pompe à chaleur par le raccord d'arrivée

30, puis par le tuyau 31, jusqu'à l'entrée de la pompe 32 qui le propulse à la sortie par le tuyau 33 vers l'entrée d'un second circuit du condenseur 16. À la sortie du second circuit du condenseur 16, le liquide de chauffage réchauffé par l'échange thermique obtenu par conduction est dirigé par le tuyau 34 au raccord de départ 37 vers le circuit de chauffage du bâtiment. Le liquide chauffé est de l'eau ou du liquide antigel.

Le circuit hydraulique est complété par le vase d'expansion 36 qui compense la dilatation du liquide de chauffage contenu dans l'émetteur par exemple un radiateur ou un serpentin de plancher chauffant situé à l'intérieur du bâtiment. Le volume V du vase d'expansion est de l'ordre de 0,5 litre. Pour la sécurité, le circuit hydraulique comprend en partie haute le purgeur dégazeur 35 qui est destiné à évacuer l'air présent dans le circuit hydraulique, ou le gaz frigorigène en cas de rupture des parois entre le premier et le second circuit du condenseur 16 ce qui évite que le gaz se propage à l'intérieur des locaux.

La figure 10 représente une préfabrication de la partie frigorifique de la pompe à chaleur destinée à être installée à l'intérieur du compartiment C de l'enveloppe de l'évaporateur. Cette partie frigorifique comprend en partie haute un condenseur 16, des tuyauteries de liaison frigorifiques 15, 21 et 22 qui forment des boucles destinées à amortir les vibrations du compresseur. La partie hydraulique n'est pas représentée sur cette figure pour raison de clarté. Après enfilage de l'ensemble préfabriqué à l'intérieur du compartiment C de l'enveloppe de l'évaporateur, le tuyau 21 est brasé au tuyau d'entrée 3 de l'évaporateur et la canalisation 22 au tuyau de sortie 4.

Lors de l'assemblage de la pompe à chaleur, l'ensemble thermodynamique est fixé sur la plaque de fond 7 servant de support, puis glissé dans le compartiment C formé par l'enveloppe 5 de l'évaporateur 1. Le bas de la portion recourbée 5 est fixé sur le fond 7. Après installation de la plaque 8 de fermeture, non représentée sur la figure 10, l'espace vide laissé dans le compartiment C est rempli en vrac par des particules isolantes de quelques millimètres. Ainsi on assure une isolation thermique et acoustique de l'ensemble thermodynamique. Après cette opération, le capot 6 est fixé en haut de l'enveloppe 5 assurant l'étanchéité aux intempéries du compartiment C.

Le remplissage du circuit hydraulique est effectué de préférence avec du liquide antigel au niveau d'un robinet prévu sur le circuit hydraulique .

Dans un mode de réalisation de l'invention, la pompe à chaleur est destinée à être raccordée à un radiateur (non représenté) de type standard en acier ou en aluminium, sans vanne d'arrêt ni de réglage et calculé de préférence pour une émission maximum de température à 45°C. Dans ce mode de réalisation de l'invention, la pompe à chaleur produit en moyenne une puissance de chauffage de 1600W pour 420W consommés au total par le compresseur et la pompe 32 de circulation de la pompe à chaleur monobloc, ce qui correspond à un coefficient de performance (ou COP) de 3,81 dans un régime, dit régime nominal, dans lequel la température extérieure est de 7°C, l'ensoleillement reçu par l'évaporateur est de 150W/m2, et la température de l'eau du circuit hydraulique est comprise entre 35°C et 40°C. On notera par ailleurs que la pompe à chaleur selon l'invention peut fonctionner lorsque la température extérieure passe au- dessous de 0°C, et jusqu'à -20°C. Dans le cas du remplacement d'un convecteur électrique par la pompe à chaleur selon l'invention couplée à un radiateur à eau chaude, l'alimentation électrique du convecteur est conservée pour alimenter électriquement la pompe à chaleur et le radiateur est placé à l'emplacement où se trouvait le convecteur. L'orifice réalisé dans le mur M pour le passage de tuyauteries et câbles peut par exemple être rebouché par de la mousse de polyuréthane de façon à rendre étanche à l'eau le raccordement à travers le mur.

L'ensemble des composants hydrauliques pourra également être installé à l'intérieur du bâtiment au lieu d'être monté à l'extérieur dans le compartiment C de la pompe à chaleur monobloc.

7.3. Second exemple de mode de réalisation de l'invention

Les figures 12 et 13 représentent une pompe à chaleur selon l'invention où l'évaporateur 1 est roulé à une extrémité pour former l'enveloppe 5 du compartiment C et cintré en spires sinusoïdales 40i, 402....40 _n , formant une ondulation dont le rôle est de multiplier la surface d'échange convective par rapport à la surface frontale de l'appareil soumise à l'ensoleillement. Par exemple la surface d'échange est multipliée par 1,5 , 2, 2,5, 3, voire plus. Cette configuration permet de limiter la largeur totale de la pompe à chaleur tout en augmentant la largeur de l'évaporateur 1 et donc la puissance calorifique et la performance de celui-ci proportionnellement à la surface réelle d'échange de l'évaporateur.

7.4. Troisième exemple de mode de réalisation de l'invention

La figure 14 représente deux évaporateurs la, l b du même type que l'évaporateur 1 de la figure 1. Dans ce mode de réalisation, les évaporateurs sont partiellement roulés à l'extrémité portant les tuyaux d'entrée 3 et de sortie 4 de manière à former un demi-arc 42a, 42b qui lors de leur assemblage forment l'enveloppe d'un compartiment C permettant de recevoir l'ensemble thermodynamique décrit ci-dessus à la figure 11. Pour limiter la largeur de la pompe à chaleur, les deux évaporateurs la, l b sont cintrés en spires sinusoïdales 40i, 402....40 _n .

Selon une variante, en dehors de l'extrémité formant l'enveloppe du compartiment C, les évaporateurs la, l b sont plans.

La figure 15 représente les deux évaporateurs la, l b de la figure 14, assemblés au niveau de l'enveloppe 5 à la fois sur leur partie gauche et droite, pour former un compartiment C central dans lequel est logé l'ensemble thermodynamique. Pour assembler l'ensemble frigorifique, les deux tuyaux d'entrées 3, non représentées, des deux évaporateurs la, l b sont raccordés en parallèle sur le tuyau 21 après la sortie du détendeur 19. De même, les deux tuyaux de sorties 4, non représentées, des deux évaporateurs la, l b sont raccordées en parallèle sur la canalisation 22 allant vers le compresseur 13. Lors de l'installation, la pompe à chaleur 150 est fixée sur le mur extérieur M du bâtiment par des pattes de fixation 46, 47, 48 en haut et en bas de l'appareil . La longueur de ces pattes de fixation éloigne l'ensemble évaporateur la, lb ainsi constitué, d'une dizaine de centimètres du mur extérieur M afin de permettre la convection de l'air sur la face arrière de l'ensemble évaporateur la, lb.

Avec la figure 16, on constate que l'accès reste possible pour effectuer la maintenance de l'ensemble thermodynamique en retirant uniquement l'assemblage de la partie droite des deux évaporateurs la, l b, ainsi que les fixations haute et basse des pattes de fixation 48 de l'évaporateur lb.

On peut voir sur la figure 17 qui représente en vue de face la pompe à chaleur 150 illustrée aux figures 14 à 16, qu'elle est équipée du fond 7 qui supporte l'ensemble thermodynamique (non représenté) et du capot 6 coiffant l'appareil terminé. La figure 18 est une variante du mode de réalisation précédent dans lequel chaque évaporateur les deux la, lb, est cintré à 180° à mi-largeur, pour former un U au lieu d'une série de sinusoïdes.

7.5. Autres caractéristiques optionnelles et avantages de l'invention

Dans des variantes des modes de réalisation de l'invention détaillés ci-dessus, il peut également être prévu :

d'utiliser comme particules isolantes de la laine de roche en vrac, ou des copeaux ou billes de lièges de quelques millimètres combinant une isolation thermique à une isolation phonique de la pompe à chaleur ;

- d'utiliser une soupape de sécurité tarée à 3 bars pour remplacer le purgeur dégazeur ;

de réaliser une enveloppe de compartiment parallélépipédique pour recevoir l'ensemble thermodynamique dans un volume plus grand. Les pertes de chaleur liées au volume intérieur supérieur de ce compartiment sont aisément récupérées par les échanges caloriques produits au niveau de l'enveloppe de l'évaporateur ;

que la largeur totale de l'appareil n'excède pas deux mètres, pour faciliter le transport ;

d'utiliser un compresseur du type centrifuge ou rotatif, à spirales ; - d'utiliser un compresseur à vitesse variable également connu sous le nom de compresseur « inverter » ;

Une application particulièrement intéressante de l'invention est son utilisation dans la rénovation du chauffage électrique.

Une autre application intéressante de l'invention est son utilisation dans l'habitat individuel, en neuf et en rénovation, afin d'assurer le chauffage central et, ou la production d'eau chaude sanitaire.

L'installation trouvera une excellente application pour les systèmes de planchers chauffants.

D'une manière générale et non limitative, l'invention s'applique dans tous systèmes nécessitant l'utilisation de la chaleur en hiver. L'invention peut également être utilisée dans des systèmes de chauffage industriel, agricole ou tertiaire.