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ÉLEMENT ÉCHANGEUR DE TEMPÉRATURE RÉALISÉ PAR EXTRUSION
ET ÉQUIPÉ D'UN DIFFUSEUR D'ONDES INFRAROUGES
Le secteur technique de la présente invention est celui
des dispositifs d'échange thermique, et plus particulièrement
des dispositifs de chauffage par rayonnement infrarouge.
Le chauffage et le maintien à température d'une pièce ou
d'un bâtiment est une préoccupation importante pour les
architectes et thermiciens qui doivent prévoir et disposer
une ou plusieurs sources de chaleur en fonction de la
géométrie de la pièce à chauffer. On connaît de nombreux
moyens de chauffage d'une pièce : chauffage par le sol,
chauffage par air pulsé, chauffage par convecteurs, par
rayonnement ou encore chauffage combinant la convection et le
rayonnement. Les convecteurs et les dispositifs de
climatisation par air pulsé sont actuellement les moyens de
chauffage les plus communs. Ils comportent classiquement un
support sur lequel sont fixés un élément échangeur de
température et un élément calorifère. L'élément échangeur de
température comporte généralement des ailettes de
refroidissement disposées verticalement dans le cadre d'une
convection naturelle ou parallèlement à la circulation d'air
dans le cadre d'une convection forcée.
Les systèmes de climatisation présentent plusieurs
inconvénients. Un premier inconvénient réside dans le coût de
fabrication et d'installation. Un autre inconvénient réside
dans le fait qu'une circulation d'air engendre souvent des
problèmes médicaux pour les utilisateurs (développement de
germes dans le système, "coup de froid",...) . Un autre
inconvénient téside dans le faible rendement de ces systèmes
consommant beaucoup d'énergie. Un autre inconvénient encore
réside dans le fait que ces systèmes sont bruyants du fait de
la circulation d'air.
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la
Le but de la présente invention est de fournir un
dispositif de régulation de la température d'une pièce ayant
une grande surface d'échange et dissipant l'énergie sous
forme de rayonnement infrarouge en onde moyenne et en basse
température, afin d'apporter une solution technique aux
inconvénients mentionnés ci-dessus.
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On entend par basse température, une température
inférieure à 70 C.
Un tel dispositif comporte plusieurs éléments de formes
spécifiques. C'est particulièrement le cas des ailettes de
diffusion et des diffuseurs qui, pour pouvoir présenter une
large surface de rayonnement, sont de forme particulièrement
complexe. Cependant, les nouvelles techniques d'extrusion
d'un matériau, et principalement de l'aluminium, permettent
maintenant de réaliser des radiateurs de forme complexe, tout
en ayant un coût inférieur au moulage. De plus, l'extrusion
permet d'adapter certaines dimensions du radiateur en
fonction des caractéristiques de la pièce à chauffer.
L'invention a donc pour objet un module de radiation
comportant un support, au moins un élément calorifère et/ou
un élément caloporteur et un élément échangeur de température
réalisé par extrusion et constitué d'une base monobloc
présentant une face interne comportant au moins un moyen
d'intégration de l'élément calorifère et/ou de l'élément
caloporteur et une face externe comportant des ailettes de
radiation, module caractérisé en ce qu'il comporte un
diffuseur recevant un rayonnement infrarouge issu de
l'élément échangeur de température, ledit diffuseur
permettant d'émettre un rayonnement infrarouge de longueur
d'onde supérieure à la longueur d'onde du rayonnement reçu.
Selon une caractéristique de l'invention, le support se
présente sous la forme d'un réceptacle et le diffuseur
constitue un couvercle de ce réceptacle, de manière à
réaliser une enceinte fermée délimitée par l'élément
échangeur de température et l'élément calorifère et/ou
l'élément caloporteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le
diffuseur présente une face interne de' réception orientée
vers les ailettes de diffusion et une face externe d'émission
dont la surface est supérieure à la surface de la face de
réception.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la
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face interne de réception du diffuseur est sensiblement lisse
et la face externe d'émission comporte des ondulations ou des
excroissances afin de présenter une surface d'émission
supérieure à la surface de la face de réception.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les
ailettes sont sensiblement perpendiculaires à la base et
sensiblement parallèles entre elles.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les
ailettes présentent au niveau d'un bord un profil
complémentaire à celui des moyens de réception et sont
solidarisées à la base par insertion des profils
complémentaires dans les moyens de réception des ailettes.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les ailettes
ont un profil sensiblement en arc de cercle.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les
ailettes sont disposées concaves sur une partie de la base et
disposées convexes sur l'autre partie de la base.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le module
comporte un élément central constitué de deux ailettes de
courbure opposées sôlidaires l'une de l'autre.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les
ailettes présentent un profil ondulé afin d'augmenter la
surface d'échange de chaleur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque
base comporte à ses deux extrémités latérales des moyens
d'accrochage permettant la disposition côte à côte et la
solidarisation entre elles de plusieurs bases.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les
moyens d'intégration d'un élément calorifère se présentent
sous la forme de rails entre lesquels peut être inséré un
élément calorifère.
p Selon une autre caractéristique de l'invention, le module
comporte un élément calorifère électrique se présentant sous
la forme d'un tissu chauffant, une brique chauffante ou une
résistance autorégulante.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément
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calorifère est un matériau composite souple, sensiblement
plat et apte à épouser la face interne de la base.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément
calorifère est collé sur la face interne de la base et est
alimenté par une source électrique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen
caloporteur est un élément réfrigérant se présentant sous la
forme d'au moins un tube dans lequel circule un fluide
caloporteur.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le module
est réalisé en aluminium extrudé.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le
diffuseur émet un rayonnement infrarouge dont la longueur
d'onde est comprise entre 7 et 15 pm et plus particulièrement
entre 7,4 et 10 pm.
L'invention concerne également un dispositif de
régulation de la température d'une pièce ou d'un véhicule,
caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de température,
et au moins un module de radiation, et se présente sous une
forme allongée et de faible largeur, afin d'être utilisé
comme plinthe, comme profilé d'échange de température pour
plafond, comme montant d'ouvrant ou comme colonne de
radiation à 360 .
Un tout premier avantage du module de radiation selon
l'invention réside dans sa modularité.
Un autre avantage réside dans le faible coût d'obtention.
Un autre avantage réside dans la possibilité de réaliser
pour un faible coût un dispositif de dimension, de forme et
d'aspect spécifiques.
Un autre avantage réside dans le fait qu'aucune des
parties apparentes du module de radiation ne présente de
température élevée, ce qui évite tout risque de brûlure des personnes ou des
objets en contact avec le dispositif.
Un autre avantage réside dans la simplicité et la
rapidité de montage du dispositif.
Un autre avantage réside dans le rendement performant de
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l'élément échangeur de température et des dispositifs le
mettant en ceuvre.
Un autre avantage réside dans le fait qu'on peut modifier
la surface de rayonnement du module de radiation en
5 remplaçant une ou plusieurs ailettes ou le diffuseur par des
ailettes (respectivement, par un diffuseur) de formes
différentes.
Un autre avantage réside dans le fait que l'élément
échangeur de température offre une très grand surface
d'échange.
Un autre avantage d'un mode spécifique de réalisation de
l'invention réside dans le fait que l'élément échangeur de
température réalisé en aluminium extrudé présente une très
bonne conductibilité thermique.
Un autre avantage réside dans le fait que l'invention
permet d'éliminer la diffusion de chaleur par stratification
d'air chaud au plafond, ce qui participe à réduire la
consommation d'énergie.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de
l'invention ressortiront plus clairement de la description
donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des
dessins dans lesquels :
- la figure 1 représente en vue éclatée un exemple de
réalisation d'un module de radiation, selon l'invention,
- la figure 2 illustre un exemple d'utilisation d'un
module de radiation de la température selon l'invention,
- la figure 3 illustre une variante de réalisation d'un
élément échangeur de température
- la figure 4 illustre un exemple de réalisation d'un
dispositif de régulation de la température, et
- la figure 5 illustre une autre variante de réalisation
d'un élément échangeur de température.
Le principe de fonctionnement mis en oeuvre dans l'élément
échangeur de température selon l'invention est celui de
l'utilisation d'un 8T (différence de températures) réduit
entre la source de production et la source d'utilisation de
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température, ce qui induit une augmentation significative de
rendement, et par voie de conséquence une diminution
importante de la consommation d'énergie. L'élément échangeur
de température peut aussi bien être utilisé en mode radiateur
pour chauffer une pièce qu'en mode évaporateur pour diminuer
la température d'une pièce. Par ~T réduit entre la source de
production et la source d'utilisation de température, on
entend une différence de température inférieure à 95 C (par
opposition aux convecteurs à combustion ou à résistances
traditionnelles où le ~%T est de plusieurs centaines de
degrés, au delà de 200 C).
La figure 1 illustre en vue éclatée un exemple de
réalisation d'un module de radiation simple selon
l'invention. Dans cet exemple de réalisation, ce module de
radiation 19 comporte un support 26, un diffuseur 25, un
élément échangeur 24 de température monobloc disposé entre le
support 26 et un diffuseur 25 et un élément calorifère 13.
L'élément échangeur de température 24 se présente sous la
forme d'une base 1 sensiblement plane, comportant une face
externe 37-a munie d'ailettes 32 sensiblement perpendiculaires
à la base 1 et sensiblement parallèles entre elles et une
face interne 37b opposée à la face interne et munie de rails
31 entre lesquels peut être disposé l'élément calorifère 13.
L'élément échangeur de température 24 est représenté formant
une pièce unique et comportant des ailettes 32 droites, mais
on pourra très bien mettre en oeuvre un élément échangeur de
température tel que décrit par la suite en relation avec la
figure 3 sans changer la portée de l'invention. De même, on
pourra équiper le module de radiation d'un élément
caloporteur tel que décrit par la suite.
Le diffuseur 25 présente une face interne de réception
51, sensiblement lisse et orientée vers les ailettes de
diffusion, et une face externe de diffusion 50 comportant des
ondulations afin de présenter une surface d'émission
supérieure à la surface de réception. La différence de
surface entre les faces interne 51 et externe 50 du diffuseur
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25 permet avantageusement au diffuseur de recevoir un
rayonnement infrarouge issu de l'élément échangeur de
température et d'émettre un rayonnement infrarouge de
longueur d'onde supérieure à la longueur d'onde du
rayonnement reçu.
Dans cet exemple de réalisation, la face interne 51 du
diffuseur 25 est lisse et la face externe 50 présente des
ondulations réalisées par une succession de courbes concaves
et convexes. Une telle réalisation permet avantageusement
d'obtenir un diffuseur dont la face externe d'émission
présente une surface supérieure à celle de la face interne de
réception. On pourra également remplacer les ondulations de
la face externe par un autre motif, par exemple triangulaire,
ou par des excroissance. On notera cependant qu'une face
externe convexe avec des ondulations concaves/convexes
présente l'avantage de diffuser uniformément les infra-
rouges. La différence de surfaces des faces externe 50 et
interne 51 du diffuseur 25 permet avantageusement d'abaisser
la charge thermique appliquée au diffuseur, ce qui modifie la
longueur d'onde entre le rayonnement infra rouge reçu et émis
par le diffuseur. D'une manière générale, on parvient à
émettre un rayonnement infra rouge compris entre 7pm et 15um.
Des carénages 28 sont prévus pour être fixés de part et
d'autre du module de radiation 19. Le support 26 comporte des
rainures 36 de profil complémentaire aux extrémités 35 de
l'élément échangeur de température 24 afin que ce dernier
puisse être rendu solidaire du support 26 par coulissement de
ses extrémités 35 dans les rainures 36. Le diffuseur 25
comporte à ses extrémités des ergots 33. Le support 26
comporte également des gouttières 34, de profils
complémentaires à ceux des ergots 33 du diffuseur 25 afin que
ce dernier puisse être rendu solidaire du support' par
coulissement de ses ergots 33 dans les gouttières 34. Enfin,
le support 26 et les carénages 28 comportent respectivement
des profils 30 et 38 en queue d'aronde afin d'être
solidarisés entre eux. On remarquera sur cette figure que le
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support 26 forme un réceptacle dont le diffuseur 25 constitue
le couvercle, de manière à réaliser une enceinte fermée
renfermant l'élément échangeur de température 24 et l'élément
calorifère et/ou l'élément caloporteur. Une telle réalisation
permet avantageusement d'empêcher toute circulation d'air
dans le module 19, qui serait préjudiciable au fonctionnement
du dispositif selon l'invention. En effet une circulation
d'air refroidirait l'élément échangeur de température 24 et
le diffuseur et diminuerait la capacité de radiation du
module..
Le module ainsi réalisé peut être fabriqué selon
différentes dimensions. Dans un mode spécifique de
réalisation, le module de radiation se présente sous une
forme allongée et de faible largeur, afin d'être utilisé
comme plinthe, comme montant d'ouvrant ou comme profil de
plafond. On entend par "faible largeur" une distance entre le
diffuseur 25 et le fond du support 26 de l'ordre de quelques
centimètres, par exemple 16 cm. Dans un autre mode de
réalisation, le module de radiation aura une largeur allant
de -quelques centimètres à plusieurs décimètres et aura une
longueur comprise entre 10 centimètres et plusieurs mètres.
La figure 2 illustre un exemple de réalisation d'un
dispositif de régulation de la température, pouvant se
présenter sous la forme d'un sèche serviettes ou d'un
radiateur incorporant plusieurs modules de radiation selon
l'invention. Le dispositif est réalisé au moyen de plusieurs
modules de radiation 19 solidaires les uns des autres (dont
seuls deux modules sont représentés) et d'un carénage 28.
Dans cet exemple de réalisation, les modules 19 de radiation
et le carénage 28 sont solidarisés au moyen de profilés 27 en
double queue d'aronde coopérant avec des profils
complémentaires du sûpport 26 des modules 19 et du carénage
28. Le carénage 28 est de forme adéquate pour prolonger le
diffuseur 25 de manière esthétique.
Chaque module 19 de radiation comporte un élément
calorifère 13 électrique se présentant sous la forme d'un
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matériau composite souple, sensiblement plat et épousant la
face interne 37b de l'élément échangeur de température 24, et
un capteur de température 16. Un calculateur 17 est relié
électriquement aux différents capteurs de température 16, aux
alimentations électriques des éléments calorifères 13 et à
une interface utilisateur 29. L'interface utilisateur permet
à l'utilisateur de déterminer les paramètres de
fonctionnement du radiateur et de visualiser des données de
fonctionnement telles que la température à éprouver ou la
puissance de diffusion. Le calculateur remplit la fonction de
moyen de régulation de la température en régulant la
puissance électrique diffusée par l'élément calorifère en
fonction du ~T mesuré entre la consigne enregistrée et la
température mesurée. Dans cet exemple de réalisation, le
calculateur 17 et l'interface utilisateur 29 sont
avantageusement disposés dans le carénage 28. On pourra
évidemment réaliser l'invention en disposant ces éléments en
dehors du radiateur, par exemple sur un mur ou sur un tableau
de commande domotique.
Le fonctionnement du dispositif de régulation de la
température selon l'invention est le suivant : suite à une
commande de l'utilisateur ou à la détection d'une température
inférieure au seuil de déclenchement, l'élément calorifère 13
est mis sous tension. La chaleur produite par l'élément
calorifère 13 se propage par conduction dans l'échangeur 24.
Les ailettes 32 (et dans une moindre mesure, la face externe
37a) transforment la chaleur reçue par l'élément échangeur en
rayonnement infrarouge. Le rayonnement infrarouge est absorbé
par la face interne 51 du diffuseur 25 et transformé en
chaleur diffusée par conduction jusqu'à la face externe 50 du
diffuseur. La face externe 50 transforme la chaleur du
diffuseur en rayonnement infrarouge dont la longueur d'onde
est inférieure à celle du rayonnement reçu par la face
interne 51. Le rayonnement émis dans la pièce à chauffer
présente une longueur d'onde trop longue pour chauffer les
molécules de l'air, il parvient essentiellement à réchauffer
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les objets et individus présents dans la pièce, par
rayonnement infrarouge.
Afin d'améliorer le rendement du module de radiation, on
pourra colorer en noir la face interne 51 du diffuseur ainsi
5 que la face externe 37a et les ailettes 32 de l'élément
échangeur de température. Une telle coloration pourra être
obtenue par traitement chimique (par exemple une oxydation),
ou par l'ajout d'un revêtement coloré. En effet, une
coloration noire et mate permet d'augmenter le taux
10 d%émissivité et de captation des surfaces (principe des corps
noirs ) .
La figure 3 représente une variante de réalisation d'un
élément échangeur de température 20 selon l'invention.
Dans cette variante de réalisation, l'élément échangeur
de température 20 comporte une base 1 monobloc extrudée sur
laquelle sont fixées des ailettes 2a à 2k d'échange de
chaleur réalisées par extrusion.
La base 1 monobloc présente une face externe 37a munie de
glissières 3 constituant des moyens de réception des ailettes
de radiation et une face interne 37b munie d'un moyen 6-
d'intégration d'un élément calorifère et d'un moyen 5
d'intégration d'un élément caloporteur ou calorifère. Les
glissières 3 et les moyens d'intégration 5, 6 sont intégrés à
la base 1 et sont réalisés lors de l'extrusion de celle-ci.
Le moyen 5 d'intégration de l'élément caloporteur ou
calorifère présente un profil sensiblement semi-circulaire
apte à recevoir un élément de chauffe sensiblement tubulaire
(par exemple des tuyaux où circule un fluide caloporteur ou
des cartouches PTC). Le moyen 5 d'intégration de l'élément
calorifère est ici réalisé par des languettes 6 aptes à
maintenir un élément de chauffe souple et sensiblement plat
(par exemple un tissu chauffant) collé sur la face 37b.
Chaque ailette 2a à 2k est indépendante des autres
ailettes et présente au niveau d'un bord un profil 4
complémentaire à celui des glissières 3 afin d'être rendue
solidaire de la base 1 par coulissement de son bord 4 dans
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une glissière 3 de la base 1. Les ailettes 2a à 2k ont un
profil sensiblement en arc de cercle. Dans cet exemple de
réalisation, on a représenté des ailettes 2a à 2e disposées
concaves sur une partie de la base 1 et des ailettes 2g à 2k
disposées convexes sur l'autre partie de la base 1. Un
élément central 2f est constitué de deux ailettes 2f de
courbure opposée et solidaires l'une de l'autre au niveau
d'une partie de leur surface de contact.
La base 1 est munie d'un côté (à gauche sur la figure)
d'une excroissance 9 et d'un crochet 7 et de l'autre côté (à
droite sur la figure) d'un crochet 10 et d'une languette 8.
Ces éléments permettant l'accrochage de plusieurs éléments
échangeurs de température entre eux, ou bien la fixation à un
support non représenté ici. La base 1 est encore munie de
deux pattes 21 et 22 permettant également sa fixation dans le
support.
L'échangeur tel que décrit permet l'utilisation d'un É~T
faible entre la source de production et la source
d'utilisation de température, ce qui n'est pas le cas des
réalisations connues.
La figure 4 illustre un exemple de réalisation d'un
dispositif de régulation de la température 18 selon
l'invention. Le dispositif de régulation de la température 18
comporte un élément échangeur de température 20 tel que
décrit précédemment en relation avec la figure 3, un élément
calorifère 13 électrique, un élément caloporteur 14, un
capteur de température 16, un calculateur 17, un support 11
supportant l'élément échangeur de température et un diffuseur
25.
Le support 11 comporte des moyens d'accrochage 12
coopérant avec les moyens d'accrochage 7 et 10 de l'élément
échangeur de 'température 20. Les pattes 21 et 22 de la base
viennent en appui sur le fond de la paroi latérale du support
il.
L'élément calorifère 13 se présente sous la forme d'un
matériau composite souple, sensiblement plat et épousant la
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face interne 37b de la base 1 de l'élément échangeur de
température 20 sur laquelle il peut être collé. L'élément
calorifère 13 est par exemple un tissu chauffant alimenté par
une source électrique 15 et collé sur la face interne 37b de
la base 1. Le capteur de température 16 est directement fixé
sur l'élément chauffant 13, ou sur la base 1 afin de
contrôler en permanence la température diffusée. Le capteur
de température 16 et la source électrique 15 sont reliés au
calculateur 17 qui régule l'énergie fournie au tissu
'10 chauffant en fonction de l'écart entre la température mesurée
et la température souhaitée.
Le moyen caloporteur 14 est un élément réfrigérant se
présentant sous la forme de deux tubes 14 dans lesquels
circule un fluide réfrigérant.
Une telle réalisation permet avantageusement d'obtenir un
dispositif de régulation de la température pouvant aussi bien
réaliser une fonction de radiateur en mettant en oeuvre
l'élément chauffant 13, que de climatiseur en mettant en
oeuvre l'élément réfrigérant 14. Il va de soi qu'un tel
dispositif fonctionne soit en mode radiateur soit en mode
climatiseur, de manières distinctes.
Avantageusement, l'utilisation de matériau composite
souple chauffant à faible niveau de puissance, collé en
partie arrière de l'élément échangeur de température permet,
grâce à la grande surface d'échange des ailettes de limiter
la température de la source de production de chaleur à un
niveau très réduit. Ainsi, l'invention permet le chauffage
d'une pièce par dissipation d'énergie rayonnante à un AT
d'environ 8 C entre le diffuseur et la source d'utilisation
de température. La réduction du OT augmente le rendement et
réduit la consommation d'énergie du radiateur.
La figure 5 illustre une autre variante de réalisation
d'un élément échangeur de température comportant un élément
central 2f constitué de deux ailettes de courbures opposées
et solidaires l'une de l'autre au niveau d'une partie de leur
surface de contact. Les ailettes, ainsi que l'élément
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central, présentent un profil ondulé afin d'augmenter la
surface d'échange de chaleur. Un élément calorifère
électrique 13 se présentant sous la forme d'un matériau
composite souple est collé sur la face interne 37b de
l'élément échangeur de température.
Dans cet exemple de réalisation, les ailettes 32
présentent des ondulations sur chacune de leurs faces.
L'ondulation des ailettes 32 est réalisée par une succession
de courbes concaves de rayon R3 et convexe de rayon R1.
L'extrémité des ailettes présente un profil circulaire de
rayon R4. L'élément échangeur présente également un profil
semi-circulaire de rayon R2 entre chaque ailette.
L'ondulation des ailettes apporte une augmentation de
surface d'échange supérieure de plus de 40% par rapport à un
profil ne comportant pas d'ondulation. Ainsi, en fonction de
l'effet recherché, les ailettes pourront présenter un profil
ondulé sur une ou deux faces, ce profil pouvant être étendu
sur toute la longueur de l'ailette ou uniquement sur une
portion d'ailette.
D'une manière générale, et pour l'ensemble des
dispositifs et éléments de l'invention, l'utilisation
d'ailettes de formes différentes permet d'obtenir des effets
techniques différents. Ainsi, l'utilisation d'ailettes
courbes ou ondulées permet d'obtenir une plus grande surface
d'échange thermique, donc une meilleure efficacité du
dispositif de chauffage. Toute autre forme d'ailette peut
bien entendu être prévue.
Une telle réalisation ne peut être obtenue que par
extrusion. En effet, seule l'extrusion permet d'obtenir avec
une grande précision des formes complémentaires. Une telle
précision permet ainsi un assemblage précis de la base et des
ailettes et garantit une bonne continuité thermique entre ces
pièces. On réalisera préférentiellement les éléments
constitutifs de l'invention en aluminium ou en un de ses
alliages. En effet, l'aluminium présente des caractéristiques
thermiques particulièrement adaptées à la réalisation
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d'échangeurs de température et présente des caractéristiques
mécaniques propices à l'extrusion.
Avantageusement, l'utilisation de matériau composite
souple chauffant à faible niveau de puissance, collé en
partie arrière de l'élément échangeur de température permet,
grâce à la grande surface d'échange des ailettes, de limiter
la température de la source de production de chaleur à un
niveau très réduit. Ainsi, l'invention permet le chauffage
d'une pièce par dissipation d'énergie rayonnante à un jûT
d'environ 95 C entre la source de production et la source
d'utilisation de température. La réduction du Z~T augmente le
rendement, réduit la consommation d'énergie et évite la
convection.
Un autre avantage réside dans le fait que l'élément
échangeur de température est réalisé en aluminium extrudé, ce
qui permet l'utilisation de très faibles épaisseurs de métal,
induisant par conduction un transfert immédiat de chaleur et
éliminant toute inertie thermique. Ceci a pour conséquence
une élimination quasi-totale du rayonnement infrarouge en
partie arrière du radiateur.
Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que
l'utilisation avec un faible Delta T induit une dilatation
négligeable et donc une absence des bruits et contraintes
liés aux dilatations des différents éléments.
Un autre avantage encore réside dans le fait que
l'élément échangeur de température et le diffuseur permettent
un rayonnement aussi bien vertical qu'horizontal de 180 , ce
qui apporte une répartition uniforme de la chaleur
rayonnante.
Avantageusement, ce dispositif ne nécessite aucune pièce
de fixation des différents éléments, ni aucun soudage, ce qui
permet un montage simple, rapide et à faible coût. De plus,
un tel dispositif présente l'avantage de pouvoir être
commercialisé "en kit" et d'être ensuite monté par
l'utilisateur. La commercialisation "en kit" présente
l'avantage du faible encombrement du radiateur, ce qui réduit
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les coûts de stockage et de transport.
Avantageusement, ce dispositif constitue un radiateur
hybride, permettant l'utilisation d'une source électrique,
d'une source thermique (ou frigorifique) ou l'utilisation
5 simultanée de plusieurs sources d'énergie.
On pourra également réaliser des modules de radiation ou
des profilés pour plafond selon un mode spécifique de
réalisation de l'invention de grande longueur, emboîtables et
raccordables entre eux. On pourra également réaliser des
10 séchoirs pour serviette, linge ou matériau textiles,
comportant plusieurs modules de radiation solidarisés les uns
aux autres et au moins un carénage prolongeant le diffuseur.
Un avantage de l'utilisation de l'aluminium extrudé
réside dans les excellentes caractéristiques de conduction
15 thermique de l'aluminium. Ces caractéristiques permettent
l'utilisation d'éléments calorifères fonctionnant en basse
température. On pourra ainsi utiliser comme élément
calorifère des résistances autorégulantes (connues sous le
nom de résistances PTC). Une telle association permet à
l'invention de présenter un rendement performânt.
Un autre avantage de l'invention est celui lié à son
fonctionnement en basse température. En effet, plus la
température d'un corps est élevée, plus la longueur d'onde du
rayonnement infrarouge qu'il émet est faible. Ainsi, en
abaissant la température d'émission d'un radiateur, on
augmente la longueur d'onde émise et on diminuer la fréquence
d'émission. Ainsi, les éléments calorifères à haute
température (i.e. supérieure à 200 C) utilisés couramment
émettent un rayonnement compris entre 0,2pm et 5pm, alors
qu'un radiateur basse température permet d'obtenir un
rayonnement compris entre 7pm et 15um. Avantageusement, une
émission d'infrarouge dont la longueur d'onde se situe entre
711m et 15um permet de chauffer les individus présents dans
une pièce, sans chauffer l'air de la pièce. Les essais
réalisés sur un module de radiation conforme à la figure 2,
muni d'un tissu chauffant de 1500 W ont permis d'obtenir les
CA 02581545 2007-03-20
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valeurs suivantes
Elément échangeur 24 Face externe 50 du diffuseur
Température rayonnement IR Température rayonnement IR
(en C) mesuré (en pm) (en C) mesuré (en um)
65 8,57 20 9,89
75 8,03 30 9,56
85 8,09 40 9,26
90 7,98 50 8,97
100 7,77 60 8,70
115 7,47 70 8,45
Ainsi, le module de radiation selon l'invention permet
avantageusement d'émettre un rayonnement infrarouge compris
entre 7,41lm et 10um. Bien entendu, en adaptant les dimensions
et caractéristiques du radiateur on pourra modifier les
longueurs d'onde émises par le diffuseur. Ainsi, le module de
radiation selon l'invention permet de produire un rayonnement
infrarouge dont la longueur d'onde est comprise entre 7pm et
15um.
