FR2839143A1 - Bloc de distribution et/ou de melange d'air pour une installation de climatisation reversible air/air a detente directe de type"gainable" - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne en premier lieu un bloc de distribution d'air (1) pour un dispositif de climatisation réversible, ledit bloc étant relié au dispositif de climatisation réversible en aval de moyens de soufflage d'une unité intérieure (3) dudit dispositif, ledit bloc (1) comportant au moins un module de distribution d'air (15) permettant la distribution dans une pièce ou un groupe de pièces du bâtiment correspondant audit module :(i) d'air traité thermiquement par l'unité intérieure, dont la quantité et la température sont déterminées et modulables grâce à une vanne reliée à un thermostat situé dans ladite pièce ou groupe de pièces, et simultanément,(ii) d'air neuf pris à l'extérieur du bâtiment, dans une quantité déterminée et modulable indépendamment de l'air traité thermiquement.
Description
formé en un matériau choisi parmi les ABS et les SAN.
( La présente invention concerne un bloc de distribution d'air pour une installation de climatisation réversible air/air à détente directe de type "gainable". Par climatisation réversible, on entend un dispositif S thermodynamique, c'est-à-dire fonctionnant par échange de calories entre des fluides, qui permet de refroidir l'intérieur du bâtiment l'été, mais qui peut être inversé l'hiver de manière à chauffer l'intérieur du bâtiment. Par "détente directe", on entend un dispositif dans lequel le fluide caloporteur qui circule dans les liaisons fluidiques, est injecté directement dans les échangeurs thermiques (évaporateur et condenseur). Un tel système étant opposé à un dispositif dans lequel de l'eau circule dans les liaisons fluidiques et l'évaporateur, et est refroidie en fonctionnement climatisation, ou réchauffée en fonctionnement chauffage, par ailleurs. Par "gainable", on entend un dispositif de climatisation dans lequel l'air traité thermiquement est acheminé à travers un réseau de conduits (ou gaines) permettant la
distribution sélective d'air vers certains endroits du bâtiment.
L' invention concerne également un procédé et un dispositif de climatisation et/ou de chauffage d'un bâtiment comprenant au moins une pièce de service (cuisine, salle de bains, toilettes...) et au moins une pièce principale (salle de séjour, salon, chambre, hali, bureau...) équipé d'un tel bloc. Elle s'étend également au chauffage et/ou à la climatisation de bâtiments comprenant plusieurs groupes de pièces, par exemple des appartements, maisons individuelles, immeubles de logements collectifs, bâtiments d'hébergement (hôtels, maisons de retraite), immeubles de
bureaux.
Cette invention concerne en outre un bloc de distribution et/ou de mélange d'air pour dispositif de climatisation/chauffage, un dispositif équipé d'un tel bloc, et un procédé de climatisation et/ou de chauffage permettant, outre ce chauffage et/ou cette climatisation, de gérer en toutes saisons les apports d'air neuf - c'est-à-dire extrait depuis l'extérieur
du bâtiment - exigés par les réglementations en vigueur.
Typiquement, le système le plus classique consiste à traiter la ventilation d'air neuf par un système indépendant du système thermodynamique de climatisation/chauffage. La ventilation d'air neuf est alors traitée avec un système classique, type VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) simple flux comprenant des entrées d'air neuf dans la ou les pièce(s) principale(s) et des bouches d'extraction d'air vicié dans la ou les pièce(s) technique(s). Toutefois, cette solution s'avère peu performante. En effet, I'association d'une VMC type simple flux avec un système thermodynamique de climatisation réversible air/air à détente directe de type gainable, peut générer des perturbations aérauliques avec les entrées d'air situces dans chaque pièce principale. En effet, si le débit d'air insufflé dans une pièce principale devient trop important, la pièce peut se trouver en surpression, et à ce moment-là, I'entrée d'air neuf du système VMC simple flux qui est situce en façade du bâtiment, devient une sortie d'air: le renouvellement d ' air neuf à l' intérieur de la pièce en surpression ne se fait plus. Pour ces raisons, la principale solution proposée à l'heure actuelle consiste à utiliser des systèmes VMC double-flux. Avec ce système, il n'y a pas d'entrée d'air neuf dans les pièces principales depuis la façade du bâtiment. L'extraction est réalisée comme en simple-flux dans les pièces de service, et l'insufflation d'air neuf se fait depuis une entrée unique le plus souvent située sous les combles ou sur le toit, jusque dans
les pièces principales par un réscau de conduits reliés à un moto-
ventilateur. Toutefois, cette solution s'avère présenter un prix de revient important en raison de la nécessité de multiplier groupes et les conduites de ventilation. Lorsqu'un tel système double-flux doit être employé avec une unité thermodynamique de climatisation réversible de type gainable, il vient rapidement à l 'esprit d 'essayer de traiter la ventilation, c' est-à-dire l'amenée d'air neuf depuis l'extérieur dans le même réseau de distribution d'air aux pièces principales: on évite ainsi l'encombrement et le surcoût lié à un double réseau et deux terminaux de soufflage par pièce. En pratique, les sytèmes connus utilisent une amenée d'air neuf en amont de la machine thermodynamique centralisée à l'intérieur du bâtiment, appelée communément "unité intérieure". L'unité intérieure comprend un échangeur thermique jouant le rôle d'évaporateur lorsque le système fonctionne en climatisation, et de condenseur lorsque le système est inversé en mode chauffage. L'unité intérieure comprend également des moyens de soufflage permettant de propuiser l'air traité par l'échangeur, ainsi que l'air neuf amené en amont de l'échangeur, à travers le réseau de distribution d'air du
bâtiment.
Une telle installation de climatisation réversible de type gainable, à laquelle est connectée en amont de l'unité intérieure une arrivée d'air neuf en provenance d'une VMC double-flux, comporte un désavantage majeur: si le contrôle de la température de chaque pièce se fait par un registre "tout-ou-rien" ou même variable, il s'avère impossible selon cette technique de moduler les débits soufflés dans les pièces principales en fonction des besoins d'apport en air neuf desdites pièces. En effet, il est matériellement impossible de répartir équitablement le débit d'air neuf pièce par pièce. De plus, I'arrêt du dispositif de chauffage et/ou de climatisation par les moyens de réqulation, notamment en mi-saison, ou bien la fermeture d'une ou plusieurs bouches de soufflage conduisent à interrompre tout renouvellement d'air dans toutes les pièces ou dans la (ou les) pièces concernées car l'apport d'air neuf est physiquement dépendant de l'apport d'air traité thermiquement par l'unité intérieure. Ainsi, aucun dispositif de chauffage et/ou de climatisation actuel à débit variable n'est capable d'assurer la gestion pièce par pièce à la fois de la thermique et de l'air neuf. Dans ce cas, la ventilation d'air neuf dans le bâtiment n'est pas conforme à la réglementation qui impose un renouvellement d' air minimal
dans chaque pièce habitée d'un bâtiment.
Une solution a été proposée pour parvenir à assurer une ventiiation minimale en air neuf, tout en utilisant le même réseau d'insufflation pour l'air traité thermiquement en provenance de l'unité intérieure du système de climatisation / chauffage. Ce système est décrit dans la demande de brevet internationale WO 99/57491, déposé le 4 mai 1999. Ce document décrit la distribution "en vrac" dans les faux plafonds d'un bâtiment (appelé "plénum" de distribution), d'un mélange d'air neuf, et d'air repris à l'intérieur du bâtiment, le tout étant traité thermiquement par l'unité intérieure d'un système thermodynamique de climatisation réversible air/air de type gainable. La demande thermique de chaque pièce du bâtiment dépend des températures extérieures, tandis que le besoin en ventilation d'air neuf reste fixe ou au moins égal à une valeur minimale correspondant à la réglementation. Selon l'ouverture de chacune des bouches d'insufflation reliée au plénum de distribution en air, la quantité d'air neuf associée est donc fluctuante. Le brevet précité consiste donc à comptabiliser l'apport d'air neuf dans chaque pièce sur une période donnée, puis d'ajuster l'écart par une surventilation temporaire et localisée à la, ou aux pièce(s) en déficit d'air neuf. Un tel dispositif recquiert une installation électronique et une programmation complexes, afin de concilier la production d'air traité thermiquement dans des volumes variables, tout en respectant simultanément et indépendamment un débit minimal mais variable d' air ventilé. De plus, cette solution nécessite une surventilation énergivore pour parvenir aux débits d'air ventilé réglementaires, du fait des
fréquents réajustements nécessaires.
La présente invention a pour principal objectif de fournir un procédé et un dispositif de chauffage et/ou de climatisation permettant d'assurer une gestion de l'air neuf de ventilation pièce par pièce conforme avec les réglementations en vigueur, et palliant aux défauts des
installations connues décrites ci-dessus.
Un autre objectif de l'invention est de permettre d'accro'^tre le renouvellement d'air neuf dans une pièce lorsque cette dernière est fortement occupée ou enfumée, et ce sans déficit d'apport d'air neuf dans
les autres pièces.
Les buts précités de l'invention sont atteints avec un bloc de distribution pour un dispositif de climatisation réversible permettant le refroidissement ou le chauffage d'un bâtiment, ledit dispositif comprenant: (i) une unité intérieure et une unité extérieure reliées par des liaisons fluidiques et électriques, ladite unité intérieure comprenant des moyens de ventilation et un échangeur thermique, ladite unité extérieure comprenant des moyens de ventilation, un échangeur thermique et un compresseur, (ii) des moyens de reprise d'air à l'intérieur du bâtiment situés en amont de l'unité intérieure et reliés à celle-ci, et des moyens de soufflage d 'air traité therm iquement par l'unité intérieure situés en aval de ladite unité et reliés à celle-ci, (iii) au moins un organe de contrôle automatique de la température à l'intérieur du bâtiment apte à asservir le fonctionnement des unités extérieure et intérieure, ainsi que des différentes vannes réqulant les débits d'air circulant dans le bâtiment, ledit bloc de distribution d'air étant relié au dispositif de climatisation réversible en aval des moyens de soufflage de l'unité intérieure et pouvant convenir à la distribution sélective d'air dans certaines pièces du bâtiment, caractérisé en ce qu' il comporte au moins un module de distribution d' air permettant la distribution dans une pièce ou un groupe de pièces du bâtiment correspondant audit module: (a) d'air traité thermiquement par l'unité intérieure, dont la quantité et la température sont déterminées et modulables grâce à un thermostat situé dans ladite pièce ou groupe de pièces, et simultanément, (b) d'air neuf pris à l'extérieur du bâtiment, dans une quantité déterminée et modulable indépendamment de l'air traité thermiquement grâce à des moyens de modulation de la quantité d'air neuf, ces moyens comprenant un programmateur d'une valeur de consigne correspondant à un débit de ventilation minimal réglementaire, et/ou un capteur de taux d'humidité de la pièce, et/ou un capteur du taux de CO2, et/ou un détecteur de présence de personnes dans la pièce ou le groupe de pièces, lesdits moyens de modulation étant reliés à l'organe de contrôle
automatique de la température intérieure du bâtiment.
Avantageusement, chaque module du bloc de distribution et/ou de mélange d'air selon l'invention, comporte une chambre avec: (a) une arrivée d'air traité thermiquement en provenance de I'unité interne du dispositif de climatisation, à température contrôlée par le thermostat et à débit contrôlé par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne pilotée par le thermostat, et (b) une arrivée d'air neuf en provenance de l'extérieur du bâtiment, à débit contrôlé par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne pilotée par le programmateur, et/ou les capteurs de taux d'humidité et/ou de CO2 et/ou le détecteur de présence, et (c) une sortie d'air en direction de la pièce ou du groupe de
pièces correspondant audit module.
Egalement de préférence, I 'air neuf provenant de l' extérieur et acheminé vers le bloc de distribution et/ou de mélange, est filtré en amont
dudit bloc.
En outre, I'air neuf provenant de l'extérieur est avantageusement traité thermiquement en amont du bloc de distribution.
L' invention sera bien comprise à l 'aide de la description détaillée
qui suit, et en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d 'exemples non limitatifs plusieurs formes d' exécution d' un dispositif de climatisation réversible d'un bâtiment comportant un bloc de distribution d'air selon l'invention: Figure 1 est une vue en perspective de dessus montrant un bâtiment équipé d'un dispositif de climatisation réversible auquel est couplé nu bloc de distribution d'air selon l'invention, I'extraction étant assurée par
un groupe moto-ventilateur simple flux.
Figure 2 est une variante de la figure 1 avec une ventilation
assurée par un système double-flux.
Figure 3 est une vue en perspective partiellement découpée
d'un bloc de distribution d'air selon l' invention.
Figure 4 est une vue en coupe transversale d'un module du bloc
de distribution d'air selon l' invention.
La présente invention concerne en premier lieu un bloc de distribution d ' air 1 permettant la distribution d' air traité thermiquement par un dispositif de climatisation, vers des pièces ou des groupes de pièces d'un bâtiment. Par bâtiment, on entend un logement privé comme un appartement ou une maison individuelle, mais ce peut être également un bâtiment public comme par exemple une usine, un hôtel, une maison de
retraite, ou des bâtiments destinés à l'enseignement.
Le dispositif de climatisation auquel doit être raccordé le bloc de distribution d' air 1 selon l' invention, est un dispositif de climatisation
réversible air/air à détente directe de type "gainable".
Le dispositif de climatisation réversible comprend une unité extérieure 2 et une unité intérieure 3 relices par des liaisons 4 fluidiques et électriques. Les liaisons fluidiques s'entendent de canalisations 4 isolées thermiquement qui contiennent un fluide caloporteur permettant de véhiculer avec un minimum de pertes, des calories entre l'unité intérieure 3 et l'unité extérieure 2. L'unité extérieure 2 comprend un échangeur thermique qui joue le rôle de condenseur en été lorsque le dispositif est utilisé en mode climatiseur, et d'évaporateur en hiver lorsque le dispositif est utilisé en mode pompe à chaleur pour chauffage du bâtiment. L'unité extérieure 2 comprend également, des moyens de ventilation permettant de faire circuler l' air extérieur à travers l ' échangeur thermique, et un compresseur permettant de faire circuler le fluide caloporteur dans les
liaisons fluidiques entre les unités extérieure et intérieure du dispositif.
L'unité intérieure 3 comprend des moyens de ventilation et un échangeur thermique jouant le rôle inverse de l'échangeur de l'unité extérieure 2, c'est-à-dire évaporateur en mode climatisation du dispositif et condenseur
en mode chauffage.
Le dispositif de climatisation réversible comprend également des moyens 5 de reprise d' air depuis l' intérieur du bâtiment situés en amont de l'unité intérieure 3 et reliés à ceile-ci par un conduit d'air repris 6, ainsi que des moyens de soufflage - par exemple au moins un ventilateur d' air traité thermiquement par l'unité intérieure 3, situés à l'intérieur de ladite unité en aval de l'échangeur thermique. Typiquement, la grille de reprise
d'air 5 est située dans la pièce du bâtiment qui tient lieu de hall d'entrée.
Enfin, le dispositif comprend au moins un organe de contrôle automatique de la température à l'intérieur du bâtiment apte à asservir le fonctionnement des unités extérieure 2, intérieure 3, ainsi que des
différentes vannes régulant les débits d'air circulant dans le bâtiment.
Plus précisément, par organe de contrôle automatique, on entend un système électronique de gestion 9 couplé à un clavier de commande permettant à un utilisateur de faire varier et/ou de programmer le débit d' air neuf, le débit et la température d'air traité thermiquement, ainsi éventuellement que la température de l'air neuf si un traitement
thermique est prévu (cf. description ci-après). Le système électronique 9
est relié aux unités extérieure 2 et intérieure 3, aux moyens de soufflage d'air neuf (moto-ventilateur d' air neuf pour une installation simple-flux ou pompe VMC pour un fonctionnement double-flux) ainsi qu'aux différentes vannes (par exemple les modules de réqulation de débit et registres motorisés) décrites ci-après. Enfin, le système électronique 9 est relié à au moins un thermostat situé à l'intérieur du bâtiment, de préférence à des thermostats situés dans chaque pièce ou groupe de pièces dont on désire gérer indépendamment l' apport d' air en débit et en température. Le système électronique de gestion permet également, lorsque cela est nécessaire, d'inverser le fonctionnement du dispositif de climatisation entre les positions chauffage ou refroidissement. Les liaisons entre chaque organe du dispositif et le système électronique, sont typiquement des liaisons électriques, mais on pourrait envisager d'autres types de liaisons
comme des liaisons radio (sans fil).
En outre, des moyens de modulation de la quantité d'air neuf sont prévus, ces moyens comprennent un programmateur permettant la programmation d'une valeur de consigne correspondant à un débit de ventilation minimal réglementaire, et/ou un capteur de taux d'humidité de la pièce, et/ou un capteur du taux de CO2, et/ou un détecteur de présence de personnes dans la pièce ou le groupe de pièces, lesdits moyens de modulation étant reliés à l'organe de contrôle automatique de la température intérieure du bâtiment, en particulier au système de gestion
électronique 9.
Le dispositif de climatisation est prévu pour 8tre relié à une source d'air neuf. L'air neuf est acheminé depuis l'extérieur d'o il est extrait à travers une grille 7, puis à travers des conduits jusqu'à l'unité
intérieure 3.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, comme illustré à la figure 1, I'extraction d'air vicié du bâtiment se fait par un groupe de type extracteur à simple flux: I'air neuf est acheminé depuis l'extérieur vers l'unité intérieure 3 du dispositif de climatisation réversible, grâce à un moto-ventilateur 10 et un réseau de canalisations propres, c'est-à-dire indépendamment de l'air vicié qui est extrait des pièces techniques par le système VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) 11 traditionnel. Selon un second mode de réalisation - préféré - de l'invention, comme illustré à la figure 2, la ventilation est réalisée en double-flux avec échange thermique: I'apport d'air neuf se fait depuis la grille 7 donnant sur l'extérieur du bâtiment, à travers un réseau de conduits d'air neuf 12 reliés à l'unité de VMC double-flux 13, puis dirigé vers l'unité intérieure 3 du dispositif de climatisation. L'unité de VMC double flux 13 gère ainsi à la fois l'apport d'air neuf et l'extraction de l'air vicié à partir des pièces dites "techniques" c'est- à-dire le plus souvent les toilettes, la salle de bain et/ou la cuisine à travers des conduits d'air vicié 14. Comme expliqué en préambule, la ventilation double-flux permet de ventiler une pièce quelle
que soit la pression qui y règne.
L'air traité thermiquement par l'unité intérieure 3 du dispositif de climatisation, et soufflé en aval de ladite unité intérieure 3 par les moyens de soufflage 19, est ensuite acheminé vers chacune des pièces
principales du bâtiment, ou vers des groupes de pièces de ce bâtiment.
Selon l'invention, la distribution d'air sélectivement en direction de chaque pièce ou groupe de pièces du bâtiment, est réalisée par un bloc de distribution d'air 1 situé en aval de l'unité intérieure 3. Le bloc de distribution 1 selon l'invention, comme illustré à la figure 3, comporte au moins un module de distribution d'air 15 permettant la distribution dans une pièce ou un groupe de pièces du bâtiment correspondant audit module : (a) d' air traité thermiquement par l' unité intérieure 3, dont la quantité et la température sont déterminées et modulables grâce à un thermostat situé dans ladite pièce ou groupe de pièces, et simultanément, (b) d'air neuf pris à l'extérieur du bâtiment, dans une quantité déterminée et modulable indépendamment de l'air traité thermiquement grâce aux moyens de modulation de la quantité d'air neuf, ces moyens comprenant un programmateur d'une valeur de consigne correspondant à un débit de ventilation minimal réglementaire, et/ou un capteur de taux d'humidité de la pièce, et/ou un capteur du taux de CO2, et/ou un détecteur de présence de personnes dans la pièce ou le groupe de pièces, lesdits moyens de modulation étant reliés à l'organe de contrôle
automatique de la température intérieure du bâtiment.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la distribution sélective à chaque pièce ou groupe de pièce relice à un module de distribution d'air 15 et équipée d'un thermostat, à la fois d'air traité thermiquement, mais aussi simultanément et indépendamment d'air neuf, est rendu possible car chaque module 15 du bloc de distribution d'air 1 comporte une chambre 16 avec: (a) une arrivée d' air traité thermiquement 20 en provenance de l'unité interne 3 du dispositif de climatisation, à température contrôlée par le thermostat et les unités intérieure 3 et extérieure 2, et à débit contrôlé par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne 21 pilotée par le thermostat, et (b) une arrivée d'air neuf en provenance de l'extérieur du bâtiment, à débit contrôlé par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne 18 pilotée par le programmateur, et/ou les capteurs de taux d'humidité et/ou de CO2 et/ou le détecteur de présence, et (c) une sortie d'air 22 en direction de la pièce ou du groupe
de pièces correspondant audit module 15.
De préférence et comme illustré à la figure 3, le bloc 1 comporte une arrivée d'air neuf 17 commune à tous les modules. La distribution d'air neuf depuis l'arrivée commune du bloc 1 vers chaque chambre 16 d'un module 15 se faisant par l'intermédiaire d'une vanne 18 spécifique à chaque module 15 et permettant de varier le débit d'air neuf
apporté audit module.
La sortie d'air 22 de chaque module 15 du bloc de distribution d'air 1 est reliée à une pièce ou un groupe de pièces par un conduit thermoisolé (ou respectivement un groupe de conduits thermoisolés),
représenté(s) aux figures 1 et 2.
Ainsi, à tout moment, ladite pièce ou ledit groupe de pièces est alimenté en air neuf et/ou en air traité thermiquement. En effet, dans le module de distribution d'air 15 correspondant, le système de gestion de la distribution d'air peut commander, sous contrôle du thermostat correspondant à la pièce ou au groupe de pièces: - I'alimentation d'une pièce ou un groupe de pièces correspondant audit module 15, en air neuf seulement; dans ce cas, le registre - ou vanne d'alimentation - en air neuf 18 est ouverte, au moins partiellement, et le registre d'air traité thermiquement 21 est fermé, ou - I'alimentation d'une pièce ou un groupe de pièces correspondant audit module 15, en air traité thermiquement seulement; dans ce cas, le registre d'air neuf 18 dudit module 15 est fermé et le registre d'air traité thermiquement 21 est au moins partiellement ouvert, ou encore - I'alimentation simultance d'une pièce ou un groupe de pièces correspondant audit module 15, en air neuf et en air traité thermiquement; en ouvrant au moins partiellement les deux registres d'air neuf 18 et d'air traité thermiquement 21.
On aura bien compris à l'aide de la description ci-avant que le
système de gestion de la distribution d' air 9 peut gérer indépendam ment
I'ouverture des registres d'air neuf 18 ou traité thermiquement 21.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les registres ou vannes d'entrée d'air traité thermiquement 21 sont des vannes papillon, comme illustré aux figures 3 et 4. Chaque vanne papillon 21 est motorisée, et son degré d'ouverture (les figures 3 et 4 montrent le volet de la vanne papillon partiellement ouvert) est commandé par le système de gestion de la distribution d'air 9, en fonction de la température programmée par le thermostat situé dans la pièce ou le groupe de pièces correspondant audit module 15. Plus précisément, chaque thermostat situé dans une pièce ou groupe de pièces peut communiquer aux thermostats des autres pièces ainsi qu'au système de gestion électronique, les températures qu'il mesure et les écarts par rapport à la consigne programmée par l'utilisateur sur le panneau de commande. Ceci permet au système de gestion électronique 9 d'ajuster la vitesse de la machine thermodynamique de l'unité intérieure, ou tout au moins si celle-ci n'est pas à vitesse variable, de réquler I 'ouverture des vannes d' air traité therm iquement en fonction de la
demande pour chaque pièce ou groupe de pièce équipé(e) d'un thermostat.
Dans le cas o le groupe thermodynamique du dispositif de climatisation n'est pas à vitesse variable, le système électronique de gestion, dans le cas o la demande en air traité thermiquement pour tout le bâtiment ne nocessite qu'un faible débit inférieur aux limites basses de débit permettant le fonctionnement de la machine thermodynamique, gère l'ouverture des vannes d'air traité thermiquement pour les pièces les plus en demande afin d'assurer le minimum de débit nocessaire au fonctionnement de la machine. De préférence, pour un besoin thermique donné, ce sont les vannes d'air traité thermiquement correspondant aux deux pièces les plus en demande d'air traité thermiquement, qui vont s'ouvrir. Les vannes ou registres d'entrée d'air neuf 18 sont de préférence des vannes à membranes, dont le principe est connu de I'homme du métier, et qui permettent de répartir l'air neuf dans les différents modules du bloc de distribution, à un niveau de débit constant, quel que soit le débit d'air en aval de ladite vanne 18, comme illustré aux figures 3 et 4. Le degré d'ouverture d'une telle vanne à membrane 18 est déterminé par le débit d' air en amont, c' est-à-dire le débit d'air envoyé par le moto-ventilateur d'air neuf 10, ou la pompe de la VMC 13 s'il s'agit d'un
système double flux.
Dans un mode préférentiel de réalisation de l' invention, le système de gestion de la distribution d'air 9 est raccordé à l'intérieur du bâtiment à un thermostat pour chaque pièce principale du bâtiment, et aucun thermostat n'est maitre par rapport aux autres. Ainsi, il est possible de moduler la température souhaitée dans chaque pièce ainsi équipée d'un
thermostat, indépendamment des autres pièces du bâtiment.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, tous les registres d'entrée d'air neuf 18 sont ouverts au moins partiellement en permanence, de sorte qu'une quantité minimale d'air neuf est acheminé dans toutes les pièces principales du bâtiment. Cette ouverture partielle permanente doit être préréglée, par exemple en usine, de manière à ce que la ventilation minimale soit conforme à la réglementation en vigueur
concernant l'aération et la ventilation des logements d'habitation.
Grâce aux moyens de modulation de la quantité d'air neuf décrits cidessus, le débit d'air neuf peut être modulé selon l'humidité de la pièce, le taux de CO2 et/ou la détection de présence dans la pièce (réalisée par exemple à l'aide d'un capteur optique). Dans ce cas, chaque entrée d'air neuf du bloc est équipée non plus d'un vanne de réqulation de type vanne à membrane, mais d'un registre modulant. Un tel registre modulant est une vanne motorisée dont le degré d'ouverture est commandé par le système de gestion électronique 9.
Avantageusement, I' air neuf est filtré en amont du bloc de distribution de manière à éliminer les pollens et autres particules indésirables. De même, I'air neuf peut être traité thermiquement en amont du bloc de distribution selon l'invention, indépendamment de l'air traité par l'unité intérieure du dispositif de climatisation. Ce traitement peut se faire
tout simplement par un simple échangeur de chaleur statique.
Le bloc de distribution et/ou de mélange d'air selon l'invention est donc particulièrement avantageux puisqu'il permet une amenée d'air neuf en aval de l'unité intérieure du dispositif de climatisation, et en amont du réseau de distribution d' air pièce par pièce. Ainsi, il permet d 'une part de contrôler les besoins thermiques pièce par pièce, et d'autre part et surtout, d'assurer de manière permanente le débit d'air neuf pièce par pièce conformément à la réglementation, indépendamment de la
distribution d'air traité thermiquement par l'unité intérieure.
Le bloc selon l'invention permet ainsi de maintenir l'indépendance entre la production d'air traité thermiquement (ou production d'énergie) et la ventilation, mais au travers des conduits du même réseau de distribution, ce qui permet des gains d'encombrement, une facilité de mise en place, et un faible coût de production et d'installation. En outre, la maintenance des organes de distribution d'air est facilitée. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution du procédé du bloc de distribution d'air décrit ci dessus, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment, que les modules de distribution d'air correspondant à certaines pièces du bâtiment pourraient être séparées du bloc de distribution d'air principal, pour des raisons de commodité d'installation par exemple. Il faudrait alors prévoir une arrivée d'air neuf pour chaque module ou groupe de modules indépendant(s), ainsi que des liaisons supplémentaires au système électronique de gestion
d'ouverture des registres.
Claims (8)
1 - Procédé de climatisation ou de chauffage d'un bâtiment à l'aide d'un dispositif de climatisation réversible, ledit dispositif comprenant: (i) une unité intérieure (3) et une unité extérieure (2) reliées par des liaisons (4) fluidiques et électriques, ladite unité intérieure (3) comprenant des moyens de ventilation et un échangeur thermique, ladite unité extérieure (2) comprenant des moyens de ventilation, un échangeur thermique et un compresseur, (ii) des moyens de reprise d'air (5, 6) depuis l'intérieur du bâtiment situés en amont de l'unité intérieure (3) et reliés à celle-ci, et des moyens (19) de soufflage d'air traité thermiquement par l'unité intérieure (3) situés en aval de ladite unité et reliés à celle-ci, (iii) au moins un organe de contrôle automatique de la température à l'intérieur du bâtiment apte à asservir le fonctionnement de l'unité extérieure (2), ledit dispositif comprenant un bloc de distribution d'air (1) situé en aval des moyens de soufflage de l'unité intérieure (3) et pouvant convenir à la distribution sélective d'air dans certaines pièces ou groupes de pièces du bâtiment, caractérisé en ce qu'il consiste à recycler au moins une partie de l'air repris dans le bâtiment, à traiter thermiquement l'air ainsi recyclé à travers l'unité intérieure du dispositif de climatisation, et à effectuer, en aval de l'unité intérieure et à l'intérieur d'un bloc de distribution d'air, le mélange: (a) de l 'air traité therm iquement par l' unité intérieure, dont la quantité et la température sont déterminées et modulables en fonction de la température de consigne programmée sur le panneau de commande du thermostat, et simultanément, (b) de l'air neuf pris à l'extérieur du bâtiment, dans une quantité déterminée et modulable, indépendamment de l'air traité thermiquement, en fonction d'une valeur de consigne prédétermince correspondant à un débit de ventilation minimal réglementaire, et/ou du taux d'humidité de la pièce, et/ou du taux de CO2, et/ou de la détection de présence de personnes dans la pièce ou le
groupe de pièces.
2 - Bloc de distribution d'air (1) pour un dispositif de S climatisation réversible permettant le refroidissement et/ou le chauffage d'un bâtiment, ledit dispositif comprenant: (i) une unité intérieure (3) et une unité extérieure (2) reliées par des liaisons (4) fluidiques et électriques, ladite unité intérieure (3) comprenant des moyens de ventilation et un échangeur thermique, ladite unité extérieure (2) comprenant des moyens de ventilation, un échangeur thermique et un compresseur, (ii) des moyens de prise d'air (5) à l'intérieur du bâtiment situés en amont de l'unité intérieure (3) et reliés à celle ci, et des moyens (19) de soufflage d'air traité thermiquement par l'unité intérieure (3) situés en aval de ladite unité et reliés à celle-ci, (iii) au moins un organe de contrôle automatique de la température à l'intérieur du bâtiment apte à asservir le fonctionnement des unités extérieure (2), intérieure (3), ainsi que des différentes vannes régulant les débits d'air circulant dans le bâtiment, ledit bloc de distribution d'air (1) étant relié au dispositif de climatisation réversible en aval des moyens de soufflage (19) de l'unité intérieure (3) et pouvant convenir à la distribution sélective d'air dans certaines pièces du bâtiment, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module de distribution d'air ( 1 5) permettant la distribution dans une pièce ou un groupe de pièces du bâtiment correspondant audit module: (a) d'air traité thermiquement par l'unité intérieure, dont la quantité et la température sont déterminées et modulables grâce à un thermostat situé dans ladite pièce ou groupe de pièces, et simultanément, (b) d'air neuf pris à l'extérieur du bâtiment, dans une quantité déterminée et modulable indépendamment de l'air traité thermiquement grâce à des moyens de modulation de la quantité d'air neuf, ces moyens comprenant un programmateur d'une valeur de consigne correspondant à un débit de ventilation minimal réglementaire, et/ou un capteur de taux d'humidité de la pièce, et/ou un capteur du taux de CO2, et/ou un détecteur de présence de personnes dans la pièce ou le groupe de pièces, lesdits moyens de modulation étant reliés à l'organe de contrôle
automatique de la température intérieure du bâtiment.
3 - Bloc de distribution d'air (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque module (15) du bloc de distribution d'air assurant la distribution d'air dans une pièce ou un groupe de pièces correspondant audit module, comporte une chambre (16) avec: (a) une arrivée d'air neuf en provenance de l'extérieur du bâtiment, à débit contrôlé par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne (18) pilotée par le programmateur, et/ou les capteurs de taux d'humidité et/ou de CO2 et/ou le détecteur de présence, et (b) une arrivée d'air traité thermiquement (20) en provenance de l'unité interne (3) du dispositif de climatisation, à température contrôlée par le thermostat et à débit contrôié par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne (21) pilotée par le thermostat, et (c) une sortie d'air (22) en direction de la pièce ou du groupe
de pièces correspondant audit module (15).
4 - Bloc de distribution d'air (1) selon l'une quelconque des
revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le dispositif de climatisation
est un dispositif de type "air/air" à détente directe.
- Bloc de distribution d'air (1) selon l'une quelconque des
revendications 2 à 4, caractérisé en ce que I'air neuf provenant de
l'extérieur est filtré en amont du bloc de distribution.
6 - Bloc de distribution d'air (1) selon l'une quelconque des
revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'air neuf provenant de
l'extérieur est traité thermiquement en amont du bloc de distribution.
7 - Bloc de distribution d'air (1) selon l'une quelconque des
revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les vannes (18) d'air neuf du
bloc de distribution (1) sont des vannes à membrane autorégulantes.
8 - Bloc de distribution d'air (1) selon l'une quelconque des
revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les vannes (21) d'air traité
thermiquement du bloc de distribution ( 1) sont des vannes papillon motorisées. 9 - Dispositif de climatisation réversible permettant le refroidissement et/ou le chauffage d'un bâtiment, ladit dispositif comprenant: (i) une unité intérieure (3) et une unité extérieure (2) relices par des liaisons (4) fluidiques et électriques, ladite unité intérieure (3) comprenant des moyens de ventilation et un échangeur thermique, ladite unité extérieure (2) comprenant des moyens de ventilation, un échangeur thermique et un compresseur, (ii) des moyens de reprise d' air (7, 8) depuis l' intérieur du bâtiment situés en amont de l'unité intérieure (3) et reliés à celle-ci, et des moyens de soufflage d'air traité thermiquement par l'unité intérieure (3) situés en aval de ladite unité et reliés à celle-ci, (iii) au moins un organe de contrôle automatique de la température à l'intérieur du bâtiment apte à asservir le fonctionnement des unités extérieure (2), intérieure (3), ainsi que des différentes vannes régulant les débits d'air circulant dans le bâtiment, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un bloc de
distribution d'air (1) selon l'une des revendications 2 à 8, ladit
bloc de distribution d'air étant relié au dispositif de climatisation réversible en aval des moyens de soufflage (19) de l'unité intérieure (3) et pouvant convenir à la distribution sélective d' air
dans certaines pièces du bâtiment.
10- Dispositif de climatisation réversible selon la revendication 9, caractérisé en ce que le système de gestion de la distribution d'air 9 est raccordé à un thermostat pour chaque pièce principale du bâtiment, aucun thermostat n'étant maitre par rapport aux autres, de sorte qu'il est possible de moduler la température souhaitée dans chaque pièce ainsi équipée d'un
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| GC | Lien (pledge) constituted | ||
| GC | Lien (pledge) constituted | ||
| GC | Lien (pledge) constituted | ||
| RG | Lien (pledge) cancelled |
Effective date: 20150407 |
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| PLFP | Fee payment |
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