FR3126753A1 - Self-calibration of a ventilation installation - Google Patents
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Abstract
L’invention a notamment pour objet une installation de ventilation comprenant : - un caisson central (2) avec un ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air, - N gaines d’extraction ou d’insufflation d’air (), chacune raccordée à un piquage d’entrée ou de sortie d’air dudit caisson central (2) ; - au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air (8), et - un régulateur de débit () à ouverture de passage réglable pour chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air (). L’installation est caractérisée en ce que le caisson central (2) comporte des moyens d’auto-calibration aptes à déterminer et mémoriser in situ un coefficient de perte de charge associé à chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air (). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 The invention relates in particular to a ventilation installation comprising: - a central box (2) with a fan (1) for extracting or blowing air, - N ducts for extracting or blowing air (), each connected to an air inlet or outlet of said central box (2); - at least one exhaust or air inlet duct (8), and - a flow regulator () with adjustable passage opening for each air extraction or supply duct (). The installation is characterized in that the central box (2) comprises self-calibration means capable of determining and memorizing in situ a pressure drop coefficient associated with each air extraction or blowing duct ( ). Figure for abstract: Fig. 2
Description
La présente invention concerne de manière générale le domaine de la ventilation, et plus précisément un procédé d’auto calibration d’une installation de ventilation de type VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée), comprenant :
- un caisson central comportant un ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air à vitesse variable,
- N gaines d’extraction ou d’insufflation d’air, une première extrémité de chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air étant raccordée à un piquage d’entrée ou de sortie d’air dudit caisson central,
- au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air, et
- un régulateur de débit à ouverture de passage réglable pour chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air.The present invention generally relates to the field of ventilation, and more specifically to a process for self-calibration of a ventilation installation of the VMC (Controlled Mechanical Ventilation) type, comprising:
- a central box comprising a variable speed air extraction or insufflation fan,
- N air extraction or blowing ducts, a first end of each air extraction or blowing duct being connected to an air inlet or outlet tapping of said central box,
- at least one exhaust or air inlet duct, and
- a flow regulator with adjustable passage opening for each air extraction or air supply duct.
Arrière-plan technologiqueTechnology background
Comme schématisée sur la figure 1, un exemple non limitatif d’installation de ventilation résidentielle connue comporte un système de ventilation comprenant un ventilateur 1 d’extraction d’un flux d’air à vitesse fixe ou variable, placé de préférence dans une volute d’un caisson central 2 comportant un nombre N de piquages d’entrée d’air tels que les trois piquages d’entrée d’air
En variante, comme schématisée sur la figure 2, les bouches d’extraction
Dans certains systèmes connus, chaque piquage est en outre équipé d’un capteur de débit. Chaque registre peut ainsi réguler la position du volet associé pour faire correspondre le débit mesuré par le capteur de débit à un débit de consigne. Les capteurs de débit sont cependant des dispositifs onéreux.In certain known systems, each tapping is additionally equipped with a flow sensor. Each damper can thus regulate the position of the associated flap to make the flow measured by the flow sensor correspond to a set flow. Flow sensors, however, are expensive devices.
Or, pour maitriser les débits d’extraction de chaque pièce sans avoir recours à des capteurs de débit onéreux, il est nécessaire de connaître précisément d’une part, la pression rendue disponible par le ventilateur 1 d’extraction, et d’autre part, les pertes de charges pour chaque gaine de l’installation, à savoir les différences de pression dans chaque gaine à un débit donné. A la première mise en service d’un système de ventilation à ventilateur d’extraction tel que celui schématisé sur l’une quelconque des figures 1 ou 2 précédentes, les pertes des charges induites par le réseau aéraulique propre à l’installation sont généralement inconnues.However, to control the extraction flow rates of each room without resorting to expensive flow rate sensors, it is necessary to know precisely on the one hand, the pressure made available by the extraction fan 1, and on the other hand , the pressure drops for each duct of the installation, namely the pressure differences in each duct at a given flow rate. At the first commissioning of a ventilation system with an extraction fan such as that shown schematically in any one of the preceding figures 1 or 2, the pressure losses induced by the aeraulic network specific to the installation are generally unknown. .
En outre, au bout d’une certaine durée d’utilisation de l’installation, les pertes de charges peuvent avoir évolué, par exemple en raison d’un encrassement des gaines d’extraction.In addition, after a certain period of use of the installation, the pressure drops may have changed, for example due to clogging of the extraction ducts.
La présente invention a pour but de pallier les limitations de l’art antérieur en proposant une solution simple pour déterminer précisément les pertes de charge d’une installation de ventilation, consistant à déterminer in situ les pertes de charge de l’installation, que ce soit au moment de la première mise en service de l’installation, ou à tout moment au cours de l’utilisation de l’installation.The object of the present invention is to overcome the limitations of the prior art by proposing a simple solution for precisely determining the pressure drops of a ventilation installation, consisting in determining in situ the pressure drops of the installation, whether either at the time of the first commissioning of the installation, or at any time during the use of the installation.
Plus spécifiquement, la présente invention a pour objet un procédé d’auto calibration d’une installation de ventilation comprenant :
- un caisson central comportant un ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air ;
- N gaines d’extraction ou d’insufflation d’air, une première extrémité de chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air étant raccordée à un piquage d’entrée ou de sortie d’air dudit caisson central ;
- au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air, et
- un régulateur de débit à ouverture de passage réglable pour chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air,
ledit procédé d’auto calibration étant caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer et mémoriser in situ un coefficient de perte de charge associé à chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air.More specifically, the subject of the present invention is a process for the self-calibration of a ventilation installation comprising:
- a central box comprising an extraction or air blowing fan;
- N air extraction or blowing ducts, a first end of each air extraction or blowing duct being connected to an air inlet or air outlet tapping of said central box;
- at least one exhaust or air inlet duct, and
- a flow regulator with adjustable passage opening for each air extraction or insufflation duct,
said self-calibration method being characterized in that it consists in determining and memorizing in situ a pressure drop coefficient associated with each air extraction or insufflation duct.
Dans un premier mode de réalisation possible, la détermination in situ d’un coefficient de perte de charge kiassocié à la ièmegaine d’extraction ou d’insufflation d’air comporte les étapes successives suivantes :
a) on commande le régulateur de débit associé à la ièmegaine d’extraction ou d’insufflation d’air pour qu’il soit dans une position ouverte et tous les autres régulateurs de débit pour qu’ils soient dans une position fermée ;
b) on active le ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air à une vitesse donnée ;
c) on détermine le débit QTdu ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air et on mesure la différence ΔP entre la pression atmosphérique P0et la pression P-mise à disposition par le ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air ;
d) on calcule le coefficient de perte de charge kià partir du débit QTdéterminé et de la différence ΔP mesurée.In a first possible embodiment, the in situ determination of a pressure drop coefficient k i associated with the i th air extraction or air supply duct comprises the following successive steps:
a) controlling the flow regulator associated with the i th air extraction or blowing duct so that it is in an open position and all the other flow regulators so that they are in a closed position;
b) the extraction or air supply fan is activated at a given speed;
c) the flow rate Q T of the extraction or air supply fan is determined and the difference ΔP between the atmospheric pressure P 0 and the pressure P - made available by the extraction or supply fan is measured air;
d) the pressure drop coefficient k i is calculated from the determined flow rate Q T and the measured difference ΔP.
Dans ce cas, le coefficient de perte de charge kipeut être calculé à l’étape d) par application de la relation
Dans un deuxième mode de réalisation possible, la détermination in situ d’un coefficient de perte de charge kiassocié à la ièmegaine d’extraction ou d’insufflation d’air comporte les étapes successives suivantes :
a) on commande le régulateur de débit associé à la ièmegaine d’extraction ou d’insufflation d’air pour qu’il soit dans une position ouverte et tous les autres régulateurs de débit pour qu’ils soient dans une position fermée ;
b) on active le ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air à une première vitesse donnée v1;
c) on détermine, pour cette première vitesse donnée, le débit
d) on active le ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air à une deuxième vitesse donnée v2;
e) on détermine, pour cette deuxième vitesse donnée, le débit
f) on calcule le coefficient de perte de charge kià partir des débits
a) controlling the flow regulator associated with the i th air extraction or blowing duct so that it is in an open position and all the other flow regulators so that they are in a closed position;
b) the air extraction or supply fan is activated at a first given speed v1;
c) one determines, for this first given speed, the flow rate
d) the air extraction or supply fan is activated at a second given speed v2;
e) determining, for this second given speed, the flow rate
f) the head loss coefficient k i is calculated from the flow rates
Dans ce cas, le coefficient de perte de charge kipeut être calculé à l’étape f) par résolution du système d’équations :
Dans des modes de réalisations possibles, ladite position ouverte correspond de préférence à une position maximale pour laquelle le régulateur de débit associé à la ièmegaine d’extraction ou d’insufflation d’air permet le passage d’un débit maximum.In possible embodiments, said open position preferably corresponds to a maximum position for which the flow regulator associated with the i th air extraction or blowing duct allows passage of a maximum flow.
Dans des modes de réalisations possibles, le procédé comporte en outre la détermination et mémorisation in situ d’un coefficient de perte de charge kRassocié à ladite au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air.In possible embodiments, the method further comprises the determination and memorization in situ of a pressure drop coefficient k R associated with said at least one exhaust or air inlet duct.
Dans le cas du premier mode de réalisation précité, la détermination in situ du coefficient de perte de charge kRest réalisée au niveau de l’étape d), par application de la relation suivante :
Dans ce cas, la détermination in situ du coefficient de perte de charge kRpeut être réalisée par les étapes additionnelles suivantes :
e) on commande tous les régulateurs de débit pour qu’ils soient dans une position ouverte ;
f) on active le ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air à une vitesse donnée ;
g) on détermine le débit QTdu ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air et on mesure la différence ΔP entre la pression atmosphérique P0et la pression P-mise à disposition par le ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air ;
h) on calcule le coefficient de perte de charge kRpar application de la relation suivante :
e) all the flow regulators are controlled so that they are in an open position;
f) the extraction or air supply fan is activated at a given speed;
g) the flow rate Q T of the extraction or air supply fan is determined and the difference ΔP between the atmospheric pressure P 0 and the pressure P - made available by the extraction or supply fan is measured air;
h) the pressure drop coefficient k R is calculated by applying the following relationship:
Dans un autre mode de réalisation possible dans lequel, le ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air est à vitesse variable, la détermination in situ d’un coefficient de perte de charge associé à chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air et d’un coefficient de perte de charge kRassocié à ladite au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air peut comporter les étapes suivantes:
a) sélectionner une paire constituée d’un premier régulateur de débit et d’un deuxième régulateur de débit de l’installation de ventilation;
b) commander le premier régulateur de débit de la paire sélectionnée pour qu’il soit dans une position ouverte et tous les autres régulateurs de débit pour qu’ils soient dans une position fermée ;
c) activer le ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air à une vitesse donnée ;
d) déterminer le débit QTdu ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air et mesurer la pression ΔPv_idu ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air;
e) commander le premier régulateur de débit de la paire sélectionnée pour qu’il soit dans une position fermée, et le deuxième régulateur de débit de la paire sélectionnée pour qu’il soit dans une position ouverte ;
f) réitérer les étapes c) et d) ci-dessus de manière à déterminer le débit QTdu ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air et mesurer la pression ΔPv_i+1du ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air ;
g) commander le premier régulateur de débit et le deuxième régulateur de débit de la paire sélectionnée pour qu’ils soient simultanément dans une position ouverte ;
h) réitérer les étapes c) et d) ci-dessus de manière à déterminer le débit QTdu ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air et mesurer la pression ΔPv_ i _i+1du ventilateur 1 d’extraction ou d’insufflation d’air ;
i) déduire les valeurs des coefficients ki, ki+1associées aux deux régulateur de débit de la paire sélectionnée, et le coefficient kRassocié à ladite au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air (8);
les étapes a) à i) étant réitérées avec une autre paire comportant au moins un régulateur de débit différent de ceux constituant la paire de l’itération précédente, jusqu’à ce que l’on ait obtenu le coefficient de chaque régulateur de débit de l’installation.In another possible embodiment in which the air extraction or blowing fan is variable speed, the in situ determination of a pressure drop coefficient associated with each extraction or blowing duct of air and a pressure drop coefficient k R associated with said at least one exhaust or air inlet duct may comprise the following steps:
a) selecting a pair consisting of a first flow regulator and a second flow regulator of the ventilation installation;
b) controlling the first flow regulator of the selected pair to be in an open position and all the other flow regulators to be in a closed position;
c) activating the extraction or air supply fan at a given speed;
d) determining the flow rate Q T of the air extraction or supply fan and measuring the pressure ΔP v_i of the air extraction or supply fan;
e) commanding the first flow regulator of the selected pair to be in a closed position, and the second flow regulator of the selected pair to be in an open position;
f) repeating steps c) and d) above so as to determine the flow rate Q T of the air extraction or supply fan and measure the pressure ΔP v_i+1 of the extraction or supply fan air;
g) controlling the first flow regulator and the second flow regulator of the selected pair so that they are simultaneously in an open position;
h) repeating steps c) and d) above so as to determine the flow rate Q T of the extraction or air supply fan and measure the pressure ΔP v_ i _i+1 of the extraction fan 1 or air supply;
i) deducing the values of the coefficients k i , k i+1 associated with the two flow regulators of the selected pair, and the coefficient k R associated with said at least one exhaust or air inlet duct (8);
steps a) to i) being repeated with another pair comprising at least one flow regulator different from those constituting the pair of the previous iteration, until the coefficient of each flow regulator of installation.
La présente invention a également pour objet une installation de ventilation comprenant :
- un caisson central comportant un ventilateur d’extraction ou d’insufflation d’air ;
- N gaines d’extraction ou d’insufflation d’air, une première extrémité de chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air étant raccordée à un piquage d’entrée ou de sortie d’air dudit caisson central ;
- au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air, et
- un régulateur de débit à ouverture de passage réglable pour chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air,
ladite installation étant caractérisée en ce que le caisson central comporte des moyens d’auto-calibration aptes à déterminer et mémoriser in situ un coefficient de perte de charge associé à chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air.The present invention also relates to a ventilation installation comprising:
- a central box comprising an extraction or air blowing fan;
- N air extraction or blowing ducts, a first end of each air extraction or blowing duct being connected to an air inlet or air outlet tapping of said central box;
- at least one exhaust or air inlet duct, and
- a flow regulator with adjustable passage opening for each air extraction or insufflation duct,
said installation being characterized in that the central box comprises self-calibration means able to determine and memorize in situ a pressure drop coefficient associated with each air extraction or blowing duct.
Chaque régulateur de débit peut être une bouche d’extraction ou d’insufflation d’air disposée à une deuxième extrémité de la gaine d’extraction ou d’insufflation d’air correspondante. En variante, chaque régulateur de débit est un registre disposé à l’intérieur du piquage d’entrée ou de sortie d’air correspondant dudit caisson central.Each flow regulator can be an air extraction or insufflation vent arranged at a second end of the corresponding air extraction or insufflation duct. As a variant, each flow regulator is a damper placed inside the corresponding air inlet or outlet tapping of said central box.
Les moyens d’auto calibration peuvent en outre être aptes à déterminer un coefficient de perte de charge kRassocié à ladite au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air.The self-calibration means can also be capable of determining a pressure drop coefficient k R associated with said at least one exhaust or air inlet duct.
Brève description des figuresBrief description of figures
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée. Sur les figures annexées :
- La
- La
- La [
- La
- La
- There
- There
- There [
- There
- There
Description de mode(s) de réalisationDescription of embodiment(s)
Dans les figures, les éléments identiques ou équivalents porteront les mêmes signes de référence. Les différents schémas ne sont pas à l’échelle.In the figures, identical or equivalent elements will bear the same reference signs. The various diagrams are not to scale.
Dans une installation de ventilation telle que représentée schématiquement sur la
La
- P-est la pression mise à disposition par le ventilateur 1 d’extraction d’air au niveau du caisson central 2;
- P0est la pression atmosphérique (considérée dans la suite comme nulle par souci de simplification);
- ΔP est la différence entre la pression P0et la pression P-mise à disposition par le ventilateur 1 d’extraction d’air ;
- PRest la pression au niveau de la sortie 7 du caisson central 2, reliée à la gaine de rejet 8 ;
- kRest un coefficient de perte de charge de la branche de rejet composée de la gaine de rejet 8 et du moyen de rejet 6 ;
- ΔPvest la pression générée par le ventilateur ;
- ΔPiest la perte de charge de la branche de rejet ;
- Biest une ièmebranche du réseau aéraulique (i étant un entier variant de 1 à N) ;
- Piest la pression à l’entrée du registre 5"ide la branche Bi;
- ΔPiest la perte de charge créée par le registre 5"ide la branche Bi;
- ΔPgiest la perte de charge créée de la branche Bi, en dehors du registre 5"i, en d’autres termes, la perte de charge associée à la gaine d’extraction 4i;
- kregiest le coefficient de perte de charge créée par le registre 5"ide la branche Bi, pour une position donnée du registre 5"i;
- kiest le coefficient de perte de charge associé à la branche Bi, en dehors du registre 5"i, en d’autres termes, le coefficient de perte de charge associé à la gaine d’extraction 4i;
- Qiest le débit au niveau de chaque branche Bi;
- QTest le débit du ventilateur 1 d’extraction d’air.There
-P-is the pressure provided by the air extraction fan 1 at the level of the central box 2;
-P0is the atmospheric pressure (considered hereinafter as zero for the sake of simplification);
- ΔP is the difference between the pressure P0and the pressure P-provided by exhaust fan 1;
-PRis the pressure at the outlet 7 of the central box 2, connected to the rejection duct 8;
-kRis a pressure drop coefficient of the rejection branch composed of the rejection sheath 8 and of the rejection means 6;
- ΔPvEast the pressure generated by the fan;
- ΔPIis the head loss of the rejection branch;
-BIis an ithbranch of the aeraulic network (i being an integer varying from 1 to N);
-PIis the pressure at the inlet of the 5" damperIbranch BI;
- ΔPIis the head loss created by the 5" damperIbranch BI;
-ΔPgIis the created head loss of branch BI, outside register 5"I, in other words, the pressure drop associated with the extraction duct 4I;
- kregIis the pressure drop coefficient created by the 5" registerIbranch BI, for a given register position 5"I;
-kIis the head loss coefficient associated with branch BI, outside register 5"I, in other words, the pressure drop coefficient associated with the extraction duct 4I;
-QIis the flow at each branch BI;
-QTis the airflow of exhaust fan 1.
Le ventilateur 1 d’extraction d’air peut être un ventilateur dont la turbine tourne à vitesse fixe. En variante, le ventilateur peut être à vitesse variable. Dans ce cas, on peut commander la vitesse de rotation de la turbine (par exemple par une commande à vitesse constante ou à pression constante ou à débit constant, ou à couple constant).The air extraction fan 1 can be a fan whose turbine rotates at a fixed speed. Alternatively, the fan may be variable speed. In this case, it is possible to control the speed of rotation of the turbine (for example by a control at constant speed or at constant pressure or at constant flow, or at constant torque).
Il est connu que la perte de charge ΔPgipeut être calculée classiquement par la relation (1) suivante :It is known that the pressure drop ΔPg i can be calculated conventionally by the following relationship (1):
Dans des implémentations possibles du procédé selon l’invention, on peut considérer que ce coefficient a est égal à 2, de sorte que la relation (1) ci-dessus devient la relation (2) suivante :In possible implementations of the method according to the invention, it can be considered that this coefficient a is equal to 2, so that the relation (1) above becomes the following relation (2):
Un procédé d’auto calibration conforme à l’invention a pour but de permettre à des moyens d’auto-calibration compris dans le caisson central 2 (typiquement un contrôleur non représenté) de déterminer in situ au moins le coefficient kide perte de charge associé à chaque gaine de chaque branche Bide l’installation. Les coefficients kiainsi déterminés sont mémorisés dans une mémoire (non représentée) associée au contrôleur. A l’issue de l’auto calibration, le contrôleur est alors en mesure de calculer, à n’importe quel moment lors du fonctionnement de l’installation de ventilation, la perte de charge réelle ΔPgid’une gaine 4i de la branche Bipour tout débit Qi, par application de la première égalité de la relation (1) ou (2).A self-calibration method according to the invention aims to allow self-calibration means included in the central box 2 (typically a controller not shown) to determine in situ at least the coefficient k i of loss of load associated with each sheath of each branch B i of the installation. The coefficients k i thus determined are stored in a memory (not shown) associated with the controller. At the end of the self-calibration, the controller is then able to calculate, at any time during operation of the ventilation installation, the actual pressure drop ΔPg i of a 4i duct of the branch B i for any flow rate Q i , by application of the first equality of the relation (1) or (2).
Plusieurs procédés d’auto calibration conformes à la présente invention vont à présents être décrits. Tous ces procédés consistent à déterminer in situ au moins les coefficients kide perte de charge pour l’ensemble des gaines de l‘installation, en commandant les registres pour qu’ils occupent différentes positions d’ouverture, selon un séquencement particulier différant d’un procédé à l’autre, et en mesurant ou estimant in situ les débits QTobtenus à différentes étapes du séquencement. Ces procédés diffèrent entre eux selon que l’on dispose ou non, dans le système de ventilation (en l’occurrence dans le caisson central 2), d’un capteur pour mesurer la différence ΔP entre la pression P0et la pression P-mise à disposition par le ventilateur 1 d’extraction d’air.Several self-calibration methods in accordance with the present invention will now be described. All these methods consist in determining in situ at least the coefficients k i of pressure drop for all the ducts of the installation, by controlling the registers so that they occupy different opening positions, according to a particular sequencing differing from from one method to another, and by measuring or estimating in situ the flow rates Q T obtained at different stages of the sequencing. These methods differ from each other depending on whether or not one has, in the ventilation system (in this case in the central box 2), a sensor for measuring the difference ΔP between the pressure P 0 and the pressure P - made available by the air extraction fan 1.
Cas 1 : Mesure ΔP disponible
On suppose dans ce cas que le système de ventilation est équipé, à l’intérieur du caisson central 2, d’un capteur de pression (non représenté) qui mesure la valeur ΔP. Ce capteur de pression a un point de mesure placé entre le pavillon du ventilateur 1 d’extraction de flux d’air de débit d’air et les piquages d’entrée d’air 31, ...3i, ...3N, et un autre point de mesure à l’extérieur pour mesurer la pression atmosphérique P0 servant de référence. Case 1: ΔP measurement available
It is assumed in this case that the ventilation system is equipped, inside the central box 2, with a pressure sensor (not shown) which measures the value ΔP. This pressure sensor has a measuring point placed between the roof of the airflow airflow extraction fan 1 and the air inlet tappings 31, ...3I, ...3NOT, and another measuring point outside to measure the atmospheric pressure P0 serving as a reference.
La
Le procédé débute de préférence par une phase préliminaire 100 visant à définir la référence (mise à zéro) de la position des volets des différents registres 5"iet à estimer les fuites d’air internes de l’installation. La connaissance par le contrôleur de la position des registres peut en effet être rendue nécessaire selon la technologie utilisée pour ces registres, par exemple dans le cas non limitatif où ces registres utilisent un moteur pas à pas sans capteur de position pour changer la position du registre, c’est-à-dire pour faire évoluer un volet entre une position ouverte et une position fermée correspondant à des butées mécaniques.The method preferably begins with a preliminary phase 100 aimed at defining the reference (setting to zero) of the position of the flaps of the various 5" dampers i and at estimating the internal air leaks of the installation. Knowledge by the controller of the position of the registers can in fact be made necessary according to the technology used for these registers, for example in the non-limiting case where these registers use a stepper motor without position sensor to change the position of the register, i.e. that is to move a shutter between an open position and a closed position corresponding to mechanical stops.
La phase préliminaire 100 débute par une étape 101 lors de laquelle le contrôleur, positionné de préférence à l’intérieur du caisson central 2, envoie à chaque registre 5"i(i variant de 1 à N) un ordre de recherche de butée. Lorsque tous les registres sont en butée, le contrôleur commande la fermeture de tous les registres (étape 102) de sorte que chaque registre 5"ise retrouve dans une position fermée dans laquelle il permet le passage d’un débit de fuite minimum.The preliminary phase 100 begins with a step 101 during which the controller, preferably positioned inside the central box 2, sends each register 5" i (i varying from 1 to N) a stop search order. When all the dampers are in abutment, the controller commands the closing of all the dampers (step 102) so that each damper 5″ i finds itself in a closed position in which it allows the passage of a minimum leak rate.
Le contrôleur active alors le ventilateur 1 d’extraction d’air à au moins une vitesse donnée et déclenche la mesure ou l’estimation du débit d’air QTdu ventilateur (étape 103). Cette mesure ou estimation peut être mise en œuvre de diverses manières.The controller then activates the air extraction fan 1 at at least a given speed and triggers the measurement or the estimation of the air flow rate Q T of the fan (step 103). This measurement or estimation can be implemented in various ways.
Une première solution consiste à utiliser une cartographie du ventilateur mémorisée au préalable dans la mémoire associée au contrôleur, cette cartographie donnant d’une part, la valeur du débit QTen fonction de la puissance absorbée par le ventilateur, de sa vitesse de rotation et de sa commande, et d’autre part, la pression P-mise à disposition par le ventilateur 1 d’extraction d’air en fonction du débit QT. Ainsi, en mesurant la puissance consommée et la vitesse du ventilateur, on peut obtenir une estimation du débit QT, et de la pression P-.A first solution consists in using a map of the fan previously stored in the memory associated with the controller, this map giving on the one hand the value of the flow rate Q T according to the power absorbed by the fan, its speed of rotation and of its control, and on the other hand, the pressure P − made available by the air extraction fan 1 according to the flow rate Q T . Thus, by measuring the power consumed and the speed of the fan, it is possible to obtain an estimate of the flow rate Q T , and of the pressure P − .
Une autre solution peut être utilisée si le ventilateur 1 est un ventilateur à réaction. En effet, dans ce cas, les courbes reliant la pression P-au débit QTpour différentes vitesses du ventilateur sont bijectives. La mesure de la pression P-par le capteur de pression permet ainsi de déduire le débit QT. Another solution can be used if fan 1 is a reaction fan. Indeed, in this case, the curves linking the pressure P − to the flow rate Q T for different fan speeds are one-to-one. The measurement of the pressure P - by the pressure sensor thus makes it possible to deduce the flow rate Q T.
D’autres solutions pourraient consister à mesurer la différence de pression dans le pavillon et l’admission d’air dans le caisson central 2.Other solutions could consist of measuring the pressure difference in the roof and the air intake in the central box 2.
Quelle que soit la solution choisie pour mesurer ou estimer le débit QT, ce débit mesuré ou estimé doit être très faible et correspond aux seules fuites internes du caisson puisque tous les registres sont fermés.Whatever the solution chosen to measure or estimate the flow Q T , this measured or estimated flow must be very low and corresponds only to the internal leaks of the casing since all the registers are closed.
Si le débit QTmesuré ou estimé correspondant aux fuites internes est trop élevé, par exemple supérieur à un seuil mémorisé Qfseuildans la mémoire associée au contrôleur, cela peut signifier qu'une entrée d'air n'est pas fermée (piquage non raccordé, bouchon manquant sur le caisson, etc). Dans ce cas, le contrôleur génère de préférence une alarme visuelle et/ou sonore (étape 104) et le processus d’auto calibration prend fin, jusqu’à ce que le problème soit réglé.If the flow rate Q T measured or estimated corresponding to the internal leaks is too high, for example greater than a stored threshold Q fthreshold in the memory associated with the controller, this may mean that an air inlet is not closed (no tapping connected, cap missing on the box, etc.). In this case, the controller preferably generates a visual and/or audible alarm (step 104) and the self-calibration process ends, until the problem is resolved.
Dans le cas contraire, la phase préliminaire 100 se termine par une étape 105 au cours de laquelle le contrôleur mémorise dans sa mémoire associée la valeur du débit QTmesuré ou estimé, divisée par le nombre N de registres, de manière à pouvoir prendre en compte ultérieurement ces valeurs de fuite par registre.Otherwise, the preliminary phase 100 ends with a step 105 during which the controller stores in its associated memory the value of the measured or estimated flow rate Q T , divided by the number N of registers, so as to be able to take into account later counts these per-register leak values.
Le processus d’auto calibration peut être poursuivi par les étapes permettant de déterminer au moins le coefficient de perte de charge kide chaque gaine 4idans chaque branche Bi, et de préférence également le coefficient de perte de charge kRde la gaine de rejet.The self-calibration process can be continued by the steps making it possible to determine at least the pressure drop coefficient k i of each sheath 4 i in each branch B i , and preferably also the pressure drop coefficient k R of the rejection sheath.
Sous-cas 1 : le coefficient a est égal à 2Sub-case 1: the coefficient a is equal to 2 ::
Comme vu précédemment, la perte de charge ΔPgipeut être calculée dans ce cas par la relation (2) donnée ci-avant. Ainsi, chaque coefficient de perte de charge kipeut être déterminé par la relation (3) suivante :As seen previously, the pressure drop ΔPg i can be calculated in this case by equation (2) given above. Thus, each pressure drop coefficient k i can be determined by the following equation (3):
Les étapes suivantes sont réalisées pour calculer chaque coefficient de perte de charge kiet le coefficient de perte de charge kRde la branche de rejet :The following steps are carried out to calculate each head loss coefficient k i and the head loss coefficient k R of the rejection branch:
Le contrôleur commande l’ouverture, de préférence maximale, d’un seul registre 5"i, par exemple le registre 5"1(i = 1) et la fermeture de tous les autres registres (étape 110). Le contrôleur commande alors le démarrage du ventilateur 1 à une vitesse donnée (quelconque), ce qui permet au système de délivrer une pression disponible P-(étape 120).The controller commands the opening, preferably maximum, of a single 5" damperI, for example the register 5"1(i=1) and closing all other registers (step 110). The controller then commands the start of fan 1 at a given speed (any), which allows the system to deliver an available pressure P-(step 120).
Lors d’une étape 130, le contrôleur déclenche la mesure de ΔP (par le capteur de pression) et la mesure du débit d'air QTselon l’une quelconque des méthodes décrites ci-avant. Comme seul le registre 5"iest en position ouverte, le débit d’air QTmesuré correspond au débit Qidans la branche Bi, aux fuites de piquages près, de sorte que le contrôleur peut procéder (étape 140) au calcul du coefficient de perte de charge en appliquant la relation (4) suivante :During a step 130, the controller triggers the measurement of ΔP (by the pressure sensor) and the measurement of the air flow Q T according to any of the methods described above. As only the 5" i damper is in the open position, the air flow Q T measured corresponds to the flow Q i in the branch B i , except for tapping leaks, so that the controller can proceed (step 140) to the calculation the pressure drop coefficient by applying the following relationship (4):
Lors de cette étape 140, le contrôleur peut également procéder au calcul du coefficient de perte de charge kRde la branche de rejet en appliquant la relation (5) suivante :During this step 140, the controller can also proceed to the calculation of the pressure drop coefficient k R of the rejection branch by applying the following relationship (5):
A l’issue de l’étape 140, la mémoire associée au contrôleur dispose du coefficient de perte de charge kipour la branche Bitestée et du coefficient de perte de charge kR.At the end of step 140, the memory associated with the controller has the pressure drop coefficient k i for the branch B i tested and the pressure drop coefficient k R .
Les étapes 110 à 140 sont réitérées jusqu’à ce que les coefficients de perte de charge associées aux N branches aient été déterminés.Steps 110 to 140 are repeated until the pressure drop coefficients associated with the N branches have been determined.
On constate que selon ce procédé, le calcul du coefficient de perte de charge kRde la branche de rejet est réalisé à chaque itération des étapes 110 à 140. En pratique, les valeurs de kRobtenues à chaque itération ne sont jamais égales. On doit alors réaliser un choix par une méthode permettant d’obtenir la valeur de kRla plus proche de la réalité, par exemple en effectuant une moyenne des valeurs de kRobtenues à chaque itération.It can be seen that according to this method, the calculation of the pressure drop coefficient k R of the rejection branch is carried out at each iteration of steps 110 to 140. In practice, the values of k R obtained at each iteration are never equal. A choice must then be made by a method making it possible to obtain the value of k R closest to reality, for example by performing an average of the values of k R obtained at each iteration.
Sous-cas 2 : le coefficient a n’est pas égal à 2Sub-case 2: the coefficient a is not equal to 2 ::
Comme vu précédemment, la perte de charge ΔPgipeut être calculée dans ce cas par la relation (1) donnée ci-avant. Ainsi, chaque coefficient de perte de charge kiet le coefficient de perte de charge kRpeuvent être déterminés par les relations (6) suivantes :As seen previously, the pressure drop ΔPg i can be calculated in this case by relation (1) given above. Thus, each head loss coefficient k i and the head loss coefficient k R can be determined by the following relationships (6):
Des étapes similaires aux étapes 110 à 140 et décrites ci-avant vont dans ce cas devoir être réalisées pour calculer chaque coefficient de perte de charge kiet le coefficient de perte de charge kRde la branche de rejet. Néanmoins, pour pouvoir s’affranchir de la non connaissance du coefficient a, les étapes 120 et 130 vues précédemment doivent être conduites non pas pour une seule vitesse du ventilateur 1 d’extraction d’air, mais pour au moins deux vitesses différentes v1 et v2 du ventilateur 1, de manière à avoir deux couples de mesures
Variante pour la détermination du coefficient k R : Variant for determining the coefficient k R :
Dans le procédé décrit en référence à la
- le contrôleur commande l’ouverture, de préférence maximale, de l’ensemble des N registres, puis commande alors le démarrage du ventilateur 1 à une vitesse donnée (quelconque), ce qui permet au système de délivrer une pression disponible P-;
- le contrôleur déclenche la mesure de ΔP (par le capteur de pression), et la mesure ou l’estimation du débit d'air QTet de la pression disponible P-selon l’une quelconque des méthodes décrites ci-avant. Comme tous les registres sont en position ouverte, le débit d’air QTmesuré correspond à la somme des débits Qidans la branche Bi, aux fuites de piquages près ;
- le contrôleur détermine alors le coefficient de perte de charge kRpar application de la relation (5).
- the controller commands the opening, preferably maximum, of all of the N registers, then commands the starting of the fan 1 at a given speed (any), which allows the system to deliver an available pressure P − ;
- the controller triggers the measurement of ΔP (by the pressure sensor), and the measurement or estimation of the air flow Q T and of the available pressure P - according to any of the methods described above. As all the dampers are in the open position, the measured air flow Q T corresponds to the sum of the flow rates Q i in the branch B i , except for tapping leaks;
- the controller then determines the pressure drop coefficient k R by applying equation (5).
On note que les étapes précédentes pourraient être effectuées pour n’importe quelles positions des registres. Néanmoins, l’ouverture maximale des registres est préférée car plus le débit total QTest élevé, plus grande est la précision sur le calcul de KR.It is noted that the preceding steps could be carried out for any positions of the registers. Nevertheless, the maximum opening of the registers is preferred because the higher the total bit rate Q T , the greater the precision on the calculation of K R .
Dans le cas où le coefficient a n’est pas égal à 2, les deux premières étapes précédentes sont effectuées pour deux vitesses v1 et v2 différentes du ventilateur 1, de sorte que le contrôleur peut déterminer alors le coefficient de perte de charge kRpar résolution de la relation (7b) ci-avant.In the case where the coefficient a is not equal to 2, the first two previous steps are carried out for two different speeds v1 and v2 of the fan 1, so that the controller can then determine the pressure drop coefficient k R by resolution of relation (7b) above.
Il convient de noter que la détermination du coefficient kRn’est pas obligatoire ici en ce sens que la connaissance de ce coefficient ne sert pas à déterminer le débit dans chaque Qibranche.It should be noted that the determination of the coefficient k R is not obligatory here in the sense that the knowledge of this coefficient is not used to determine the bit rate in each Q i branch.
Cas 2 : Mesure ΔP non disponible
A la différence du cas précédent, on suppose ici que le système de ventilation ne dispose d’aucun capteur de pression et n’est donc pas en capacité de mesurer la valeur ΔP. Case 2 : ΔP measurement not available
Unlike the previous case, it is assumed here that the ventilation system does not have any pressure sensor and is therefore not able to measure the value ΔP.
La
Le procédé débute de préférence par la phase préliminaire 100 visant à définir la référence (mise à zéro) de la position des volets des différents registres 5"iet à estimer les fuites d’air internes du caisson central 2, décrite ci-avant en référence à la
Le contrôleur doit alors procéder en sélectionnant des paires de registres, comme cela va être décrit ci-après :The controller must then proceed by selecting pairs of registers, as will be described below:
Le contrôleur commande l’ouverture, de préférence maximale, d’un premier registre 5"id’une première branche Bi, par exemple le registre 5"1(i = 1) et la fermeture de tous les autres registres (étape 210). Le contrôleur commande alors le démarrage du ventilateur 1 à une vitesse donnée (quelconque), ce qui permet au système de délivrer une pression disponible P-(étape 220).The controller commands the opening, preferably maximum, of a first 5" damperIof a first branch BI, for example the register 5"1(i=1) and closing all other registers (step 210). The controller then commands the start of fan 1 at a given speed (any), which allows the system to deliver an available pressure P-(step 220).
Lors d’une étape 230, le contrôleur déclenche la mesure ou l’estimation du débit d'air QTselon l’une quelconque des méthodes décrites ci-avant. Comme seul le premier registre 5"iest en position ouverte, le débit d’air QTmesuré correspond au débit Qidans la première branche Bi, aux fuites de piquages près. Lors de l’étape 230, le contrôleur déclenche également la mesure de la valeur ΔPv_iqui correspond à la pression du ventilateur 1 lorsque seul le premier registre de la première branche Biest ouvert. Cette mesure est obtenue en utilisant la cartographie du ventilateur, telle que mémorisée dans la mémoire associée au contrôleur.During a step 230, the controller triggers the measurement or the estimation of the air flow Q T according to any one of the methods described above. As only the first damper 5" i is in the open position, the air flow Q T measured corresponds to the flow Q i in the first branch B i , except for tapping leaks. During step 230, the controller also triggers the measurement of the value ΔP v_i which corresponds to the pressure of the fan 1 when only the first register of the first branch B i is open This measurement is obtained by using the map of the fan, as stored in the memory associated with the controller.
Le contrôleur commande ensuite la fermeture du premier registre 5"i, et l’ouverture, de préférence maximale, d’un second registre 5"i+1d’une seconde branche Bi+1, par exemple le registre 5"2et (étape 240). Des étapes similaires aux étapes 220 à 230 sont alors appliquées pour cette seconde branche Bi+1. Ainsi, le contrôleur commande le démarrage du ventilateur 1 à une vitesse donnée (quelconque), ce qui permet au système de délivrer une nouvelle pression disponible P-(étape 250). Puis, lors d’une étape 260, le contrôleur déclenche la mesure du débit d'air QTselon l’une quelconque des méthodes décrites ci-avant. Comme seul le second registre 5"i+1est en position ouverte, le débit d’air QTmesuré correspond au débit Qi+1dans la seconde branche Bi+1, aux fuites de piquages près. Lors de l’étape 260, le contrôleur déclenche également la mesure de la valeur ΔPv_i+1qui correspond à la pression du ventilateur 1 lorsque seul le second registre de la seconde branche Bi+1est ouvert.The controller then commands the closing of the first register 5"I, and the opening, preferably maximum, of a second register 5"i+1of a second branch Bi+1, for example the register 5"2and (step 240). Steps similar to steps 220 to 230 are then applied for this second branch Bi+1. Thus, the controller commands the start of fan 1 at a given speed (any), which allows the system to deliver a new available pressure P-(step 250). Then, during a step 260, the controller triggers the measurement of the air flow QTusing any of the methods described above. As only the second register 5"i+1is in the open position, the air flow QTmeasured corresponds to the flow rate Qi+1in the second branch Bi+1, except for tapping leaks. During step 260, the controller also triggers the measurement of the value ΔPv_i+1which corresponds to the pressure of fan 1 when only the second register of the second branch Bi+1is open.
Le contrôleur commande alors l’ouverture simultanée, de préférence maximale, des registres de la première branche Biet de la seconde branche Bi+1(étape 270), commande ensuite le démarrage du ventilateur 1 à une vitesse donnée (quelconque), et déclenche la mesure du débit d'air QTselon l’une quelconque des méthodes décrites ci-avant (étape 290). Comme le premier et le second registres des branches Biet Bi+1sont en position ouverte, le débit d’air QTmesuré correspond à la somme des débits Qi et Qi+1dans la première et la seconde branche, aux fuites de piquages près. Lors de l’étape 290, le contrôleur déclenche également la mesure de la valeur ΔPv_ i _ i+1qui correspond à la pression du ventilateur 1 lorsque seuls le premier registre et le second registre de la première branche Bi, respectivement la seconde branche Bi+1, sont ouverts.The controller then controls the simultaneous opening, preferably maximum, of the registers of the first branch B i and of the second branch B i+1 (step 270), then controls the starting of the fan 1 at a given speed (any), and triggers the measurement of the air flow Q T according to any one of the methods described above (step 290). As the first and second dampers of the branches B i and B i+1 are in the open position, the measured air flow Q T corresponds to the sum of the flow rates Qi and Q i+1 in the first and the second branch, at the near tapping leaks. During step 290, the controller also triggers the measurement of the value ΔP v_ i _ i+1 which corresponds to the pressure of fan 1 when only the first register and the second register of the first branch B i , respectively the second branch B i+1 , are open.
A l’issue de l’étape 290, la mémoire associée au contrôleur dispose donc de trois couples de mesures, à savoir :
- le couple (Qi; ΔPv_i) obtenu à l’étape 230 ;
- le couple (Qi+1; ΔPv_i+1) obtenu à l’étape 260 ;
- le couple (QT; ΔPv_ i _i+1) obtenu à l’étape 290 ;At the end of step 290, the memory associated with the controller therefore has three pairs of measurements, namely:
- the pair (Q i ; ΔP v_i ) obtained in step 230;
- the pair (Q i+1 ; ΔP v_i+1 ) obtained in step 260;
- the pair (Q T ; ΔP v_ i _i+1 ) obtained in step 290;
Ces trois couples de valeurs sont suffisants pour permettre au contrôleur d’effectuer, lors d’une étape 300, les calculs des coefficients de perte de charge ki, ki+1et kR. En effet, d’après la modélisation représentée sur la
soit, en combinant avec la relation (2) donnée ci-avant, la relation (9) suivante :
or, by combining with relation (2) given above, the following relation (9):
Par ailleurs, lorsque seul le second registre de la seconde branche Bi+1est ouvert (étapes 250 et 260), on a la relation (10) suivante :Moreover, when only the second register of the second branch B i+1 is open (steps 250 and 260), we have the following relation (10):
soit, en combinant avec la relation (2) donnée ci-avant, la relation (11) suivante :
or, by combining with relation (2) given above, the following relation (11):
Enfin, lorsque le premier registre et le second registre des branches Biet Bi+1sont simultanément ouverts (étapes 280 et 290), on a la relation (12) suivante :Finally, when the first register and the second register of the branches B i and B i+1 are simultaneously open (steps 280 and 290), we have the following relationship (12):
Avec les relations (9), (11) et (12) ci-dessus, le contrôleur dispose d’un système de trois équations à trois inconnues constituées par les trois coefficients de perte de charge ki, ki+1et kRrecherchés et peut donc calculer puis mémoriser ces coefficients à l’étape 300.With the relationships (9), (11) and (12) above, the controller has a system of three equations with three unknowns consisting of the three pressure drop coefficients k i , k i+1 and k R sought and can therefore calculate and then store these coefficients in step 300.
Les étapes 210 à 300 sont réitérées pour une autre paire de branches, jusqu’à ce que tous les coefficients de perte de charge kiaient été calculés. On peut par exemple, comme indiqué sur la
Comme dans le cas du procédé décrit en référence à la
En résumé, lorsque le système ne dispose pas de capteur de pression lui permettant de mesurer ou d’estimer la valeur ΔP, le procédé selon la
a) sélectionner une paire constituée d’un premier registre et d’un deuxième registre;
b) commander (étape 210) le premier registre de la paire sélectionnée pour qu’il soit dans une position ouverte et tous les autres registres pour qu’ils soient dans une position fermée ;
c) activer (étape 220) le ventilateur 1 d’extraction d’air à une vitesse donnée ;
d) déterminer (étape 230) le débit QTdu ventilateur (1) d’extraction d’air et mesurer la pression ΔPv_idu ventilateur 1 d’extraction d’air ;
e) commander (étape 240) le premier registre de la paire sélectionnée pour qu’il soit dans une position fermée, et le deuxième registre de la paire sélectionnée pour qu’il soit dans une position ouverte ;
f) réitérer les étapes c) et d) ci-dessus de manière à déterminer (260) le débit QTdu ventilateur 1 d’extraction d’air et mesurer la pression ΔPv_i+1du ventilateur 1 d’extraction d’air ;
g) commander (étape 270) le premier registre et le deuxième registre de la paire sélectionnée pour qu’ils soient simultanément dans une position ouverte ;
h) réitérer les étapes c) et d) ci-dessus de manière à déterminer (290) le débit QTdu ventilateur 1 d’extraction d’air et mesurer la pression ΔPv_ i _ i+1du ventilateur 1 d’extraction d’air ;
i) déduire (étape 300) les valeurs des coefficients ki, ki+1associées aux deux registres de la paire sélectionnée, et le coefficient kR.In summary, when the system does not have a pressure sensor allowing it to measure or estimate the value ΔP, the method according to the
a) selecting a pair consisting of a first register and a second register;
b) controlling (step 210) the first register of the selected pair to be in an open position and all the other registers to be in a closed position;
c) activating (step 220) the air extraction fan 1 at a given speed;
d) determining (step 230) the flow rate Q T of the air extraction fan (1) and measuring the pressure ΔP v_i of the air extraction fan 1;
e) controlling (step 240) the first register of the selected pair to be in a closed position, and the second register of the selected pair to be in an open position;
f) repeating steps c) and d) above so as to determine (260) the flow rate Q T of the air extraction fan 1 and measure the pressure ΔP v_i+1 of the air extraction fan 1 ;
g) controlling (step 270) the first register and the second register of the selected pair so that they are simultaneously in an open position;
h) repeating steps c) and d) above so as to determine (290) the flow rate Q T of the air extraction fan 1 and measure the pressure ΔP v_ i _ i+1 of the extraction fan 1 air;
i) deducing (step 300) the values of the coefficients k i , k i+1 associated with the two registers of the selected pair, and the coefficient k R .
Les étapes a) à i) ci-dessus sont réitérées pour une autre paire de registres comportant au moins un registre différent de ceux constituant la paire de l’itération précédente, jusqu’à ce que l’on ait obtenu le coefficient associé à chaque gaine de l’installation.Steps a) to i) above are repeated for another pair of registers comprising at least one register different from those constituting the pair of the previous iteration, until the coefficient associated with each is obtained. sheath of the installation.
Les procédés d’auto calibration conformes à l’invention ont été décrits de façon non limitative dans le cas d’une installation de ventilation à extraction d’air. Les principes de l’invention sont néanmoins applicables au cas où l’installation de ventilation est à insufflation d’air. Il suffit dans ce cas de remplacer le ventilateur 1 d’extraction d’air par un ventilateur d’insufflation d’air. Les N gaines d’extraction d’air
Dans tous les cas, il est possible de lancer une procédure d’auto calibration à tout moment, que ce soit à la première installation du caisson central 2 et des bouches associées, ou après cette première installation (par exemple lors d’une opération de maintenance, ou suite à un incident), et de connaître ainsi avec précision les coefficients de pertes de charges de l’environnement dans lequel évolue le système de ventilation. Grâce à l’invention, on peut notamment réévaluer régulièrement les coefficients ki, et estimer ainsi l’état d’encrassement des gaines. Dans le cas d’une installation d’insufflation d’air, une réévaluation régulière du coefficient kRpermet d’évaluer également l’état d’encrassement du filtre de la gaine d’entrée d’air, et procéder à son changement si nécessaire.
In any case, it is possible to launch a self-calibration procedure at any time, whether it is on the first installation of the central box 2 and the associated outlets, or after this first installation (for example during an operation of maintenance, or following an incident), and thus to know precisely the pressure drop coefficients of the environment in which the ventilation system operates. Thanks to the invention, it is possible in particular to regularly re-evaluate the coefficients k i , and thus estimate the state of fouling of the ducts. In the case of an air blowing installation, a regular reassessment of the coefficient k R also makes it possible to assess the state of clogging of the air inlet duct filter, and to change it if necessary.
Claims (14)
- un caisson central (2) comportant un ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air ;
- N gaines d’extraction ou d’insufflation d’air (
- au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air (8), et
- un régulateur de débit (
ledit procédé d’auto calibration étant caractérisé en ce qu’il consiste à déterminer et mémoriser in situ un coefficient de perte de charge associé à chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air (
- a central box (2) comprising a fan (1) for extracting or blowing air;
- N air extraction or supply ducts (
- at least one exhaust or air inlet duct (8), and
- a flow regulator (
said self-calibration method being characterized in that it consists in determining and memorizing in situ a pressure drop coefficient associated with each air extraction or insufflation duct (
a) on commande (110) le régulateur de débit (5’’i) associé à la ièmegaine d’extraction ou d’insufflation d’air pour qu’il soit dans une position ouverte et tous les autres régulateurs de débit pour qu’ils soient dans une position fermée ;
b) on active (120) le ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air à une vitesse donnée ;
c) on détermine (130) le débit QTdu ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air et on mesure la différence ΔP entre la pression atmosphérique P0et la pression P-mise à disposition par le ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air ;
d) on calcule (140) le coefficient de perte de charge kià partir du débit QTdéterminé et de la différence ΔP mesurée.Method according to claim 1, in which the in situ determination of a pressure drop coefficient k i associated with the i th air extraction or air supply duct comprises the following successive steps:
a) the flow regulator (5″ i ) associated with the i th air extraction or blowing duct is controlled (110) so that it is in an open position and all the other flow regulators to they are in a closed position;
b) the fan (1) for extracting or blowing air is activated (120) at a given speed;
c) determining (130) the flow rate Q T of the fan (1) for extracting or blowing air and measuring the difference ΔP between the atmospheric pressure P 0 and the pressure P - made available by the fan ( 1) air extraction or supply;
d) the pressure drop coefficient k i is calculated (140) from the determined flow rate Q T and the measured difference ΔP.
a) on commande (110) le régulateur de débit (5’’i) associé à la ièmegaine d’extraction ou d’insufflation d’air pour qu’il soit dans une position ouverte et tous les autres régulateurs de débit pour qu’ils soient dans une position fermée ;
b) on active le ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air à une première vitesse donnée v1;
c) on détermine, pour cette première vitesse donnée, le débit
d) on active le ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air à une deuxième vitesse donnée v2;
e) on détermine, pour cette deuxième vitesse donnée, le débit
f) on calcule le coefficient de perte de charge kià partir des débits
a) the flow regulator (5″ i ) associated with the i th air extraction or blowing duct is controlled (110) so that it is in an open position and all the other flow regulators to they are in a closed position;
b) the fan (1) for extracting or blowing air is activated at a first given speed v1;
c) one determines, for this first given speed, the flow rate
d) the fan (1) for extracting or blowing air is activated at a second given speed v2;
e) determining, for this second given speed, the flow rate
f) the head loss coefficient k i is calculated from the flow rates
dans laquelle ΔPvest la pression connue du ventilateur.Method according to Claims 2 and 7, in which the in situ determination of the pressure drop coefficient k R is carried out at the level of step d), by applying the following relationship:
where ΔP v is the known fan pressure.
e) on commande tous les régulateurs de débit pour qu’ils soient dans une position ouverte ;
f) on active le ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air à une vitesse donnée ;
g) on détermine le débit QTdu ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air et on mesure la différence ΔP entre la pression atmosphérique P0et la pression P-mise à disposition par le ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air ;
h) on calcule le coefficient de perte de charge kRpar application de la relation suivante :
dans laquelle ΔPvest la pression connue du ventilateur.Method according to claims 2 and 7, in which the in situ determination of the pressure drop coefficient k R is carried out by the following additional steps:
e) all the flow regulators are controlled so that they are in an open position;
f) the fan (1) for extracting or blowing air is activated at a given speed;
g) determining the flow rate Q T of the air extraction or supply fan (1) and measuring the difference ΔP between the atmospheric pressure P 0 and the pressure P - made available by the fan (1) d extraction or air supply;
h) the pressure drop coefficient k R is calculated by applying the following relationship:
where ΔP v is the known fan pressure.
a) sélectionner une paire constituée d’un premier régulateur de débit et d’un deuxième régulateur de débit de l’installation de ventilation;
b) commander (210) le premier régulateur de débit de la paire sélectionnée pour qu’il soit dans une position ouverte et tous les autres régulateurs de débit pour qu’ils soient dans une position fermée ;
c) activer (220) le ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air à une vitesse donnée ;
d) déterminer (230) le débit QTdu ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air et mesurer la pression ΔPv_idu ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air;
e) commander (240) le premier régulateur de débit de la paire sélectionnée pour qu’il soit dans une position fermée, et le deuxième régulateur de débit de la paire sélectionnée pour qu’il soit dans une position ouverte ;
f) réitérer les étapes c) et d) ci-dessus de manière à déterminer (260) le débit QTdu ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air et mesurer la pression ΔPv_i+1du ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air ;
g) commander (270) le premier régulateur de débit et le deuxième régulateur de débit de la paire sélectionnée pour qu’ils soient simultanément dans une position ouverte ;
h) réitérer les étapes c) et d) ci-dessus de manière à déterminer (290) le débit QTdu ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air et mesurer la pression ΔPv_ i _i+1du ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air ;
i) déduire (300) les valeurs des coefficients ki, ki+1associées aux deux régulateur de débit de la paire sélectionnée, et le coefficient kRassocié à ladite au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air (8);
les étapes a) à i) étant réitérées avec une autre paire comportant au moins un régulateur de débit différent de ceux constituant la paire de l’itération précédente, jusqu’à ce que l’on ait obtenu le coefficient de chaque régulateur de débit de l’installation.Process according to Claims 1 and 7, in which, the air extraction or supply fan (1) being variable-speed, the in situ determination of a pressure drop coefficient associated with each extraction duct or air insufflation and a pressure drop coefficient k R associated with said at least one exhaust or air inlet duct (8) comprises the following steps:
a) selecting a pair consisting of a first flow regulator and a second flow regulator of the ventilation installation;
b) controlling (210) the first flow regulator of the selected pair to be in an open position and all other flow regulators to be in a closed position;
c) activating (220) the fan (1) for extracting or blowing air at a given speed;
d) determining (230) the flow rate Q T of the air extraction or supply fan (1) and measuring the pressure ΔP v_i of the air extraction or supply fan (1);
e) controlling (240) the first flow regulator of the selected pair to be in a closed position, and the second flow regulator of the selected pair to be in an open position;
f) repeating steps c) and d) above so as to determine (260) the flow rate Q T of the fan (1) for extracting or blowing air and measuring the pressure ΔP v_i+1 of the fan ( 1) air extraction or supply;
g) controlling (270) the first flow regulator and the second flow regulator of the selected pair to be simultaneously in an open position;
h) repeating steps c) and d) above so as to determine (290) the flow rate Q T of the fan (1) for extracting or blowing air and measuring the pressure ΔP v_ i _i+1 of the fan (1) for extracting or blowing air;
i) deducing (300) the values of the coefficients k i , k i+1 associated with the two flow regulators of the selected pair, and the coefficient k R associated with said at least one exhaust or air inlet duct ( 8);
steps a) to i) being repeated with another pair comprising at least one flow regulator different from those constituting the pair of the previous iteration, until the coefficient of each flow regulator of installation.
- un caisson central (2) comportant un ventilateur (1) d’extraction ou d’insufflation d’air ;
- N gaines d’extraction ou d’insufflation d’air (
- au moins une gaine de rejet ou d’entrée d’air (8), et
- un régulateur de débit (
ladite installation étant caractérisée en ce que le caisson central (2) comporte des moyens d’auto-calibration aptes à déterminer et mémoriser in situ un coefficient de perte de charge associé à chaque gaine d’extraction ou d’insufflation d’air (
- a central box (2) comprising a fan (1) for extracting or blowing air;
- N air extraction or supply ducts (
- at least one exhaust or air inlet duct (8), and
- a flow regulator (
said installation being characterized in that the central box (2) comprises self-calibration means able to determine and memorize in situ a pressure drop coefficient associated with each air extraction or blowing duct (
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- 2022-08-26 EP EP22192267.7A patent/EP4145052B1/en active Active
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