EP1952071A1 - Systeme de climatisation a faible consommation d energie - Google Patents

Systeme de climatisation a faible consommation d energie

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EP1952071A1
EP1952071A1 EP05809195A EP05809195A EP1952071A1 EP 1952071 A1 EP1952071 A1 EP 1952071A1 EP 05809195 A EP05809195 A EP 05809195A EP 05809195 A EP05809195 A EP 05809195A EP 1952071 A1 EP1952071 A1 EP 1952071A1
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EP
European Patent Office
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air conditioning
conditioning system
pump
room
filter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05809195A
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German (de)
English (en)
Inventor
Lionel Nicolai
Alain Nicolai
Robert Castro
Marc Lassus
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Individual
Original Assignee
Individual
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54—Free-cooling systems

Definitions

  • the present invention relates to the air conditioning of living quarters or office use and concerns in particular an air conditioning system with very low energy consumption.
  • the object of the invention is to provide an air conditioning system that consumes very little d / electrical energy compared to current air conditioning systems.
  • Another object of the invention is to provide an air conditioning system that does not reject ozone depleting gases.
  • the object of the invention is therefore an air conditioning system for the air conditioning of one or more rooms or closed compartments comprising a water inlet, a treatment module receiving water from the inlet of water composed one after another of a particulate filter retaining particles having a size greater than about 4.5 ⁇ , an anti-colloid filter retaining colloidal substances having a size greater than about 1, 2 ⁇ , an ultrafiltration filter for retaining microorganisms having a dimension greater than 0.1 ⁇ m and a UVC lamp for destroying microorganisms less than 0.1 ⁇ m in size, and at least one air-conditioning unit receiving l water filtered by the treatment module.
  • the air-conditioning unit comprises a solenoid valve, a high-pressure pump, at least one fogging ramp and a fan for fogging in a room when the pump is in operation and a control box for opening the solenoid valve, setting the pump in operation as well as the fan during predetermined operating time intervals separated by time periods of a predetermined duration.
  • FIG. 1 is a block diagram representing the air conditioning system according to a preferred embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a block diagram representing the air conditioning apparatus used in the air conditioning system illustrated in FIG.
  • Figure 3 is a variant of the air conditioning apparatus shown in Figure 2 also used for the detection of early fire.
  • the air conditioning system comprises a treatment module 10 receiving water to be treated from a water 12, and 1 to 20 air conditioning units 14, 16, 18 , each of these devices being generally placed in a living room, an office or any other room to be air-conditioned.
  • the treatment module 10 comprises, one after the other, a particle filter 20 retaining the particles having a dimension greater than approximately 4.5 ⁇ , an anti-colloid filter 22 retaining the colloidal substances having a dimension greater than approximately 1.2 ⁇ , an ultrafiltration filter 24 for retaining microorganisms having a dimension greater than 0.1 ⁇ and a UVc lamp 26 for destroying microorganisms whose size is less than 0.1 ⁇ m.
  • the filters b20, 22, 24 are respectively equipped with pressure gauges 28, 30, 32 to control clogging filters.
  • Each air conditioning unit illustrated in FIG. 2 comprises, after the arrival of water 36 coming from the treatment module 10, a solenoid valve 38, a high pressure pump 40, at least one misting ramp 42 and a fan 44 adjacent to the misting ramp 42.
  • the pump When the pump is in operation, the water coming from the inlet d water 12 (see Figure 1) is filtered by the processing module 10, passes through the solenoid valve 38 and the pump 40 to finally be misted in the misting ramp 42, the water droplets from the nozzles of the ramp misting being projected into the room thanks to the fan 44.
  • the pump 40 does not use all the water coming from the water inlet 36 and that, in order to prevent the excess of unused water from flowing out of the pump because of the pressure, it It is advisable to provide a so-called "bypass" pipe 39 connecting the inlet to the outlet of the pump and on which there is a non-return valve 41.
  • a control unit 46 placed on the air conditioning unit is electrically connected to the solenoid valve 38, to the pump 40 and to the fan 44.
  • the control unit When the control unit is activated, it controls the opening of the solenoid valve 38, the switching on the pump 40 and turning on the fan 44.
  • Min 1 second of operation and 20 seconds of delay.
  • the remote control may include other control keys such as a key to change the speed of the fan between two positions.
  • a thermostat 50 and a hygrostat 52 are in the room where the air conditioning unit is.
  • 1 hygrostat 52 are incorporated in the control box, or are connected to the control box by a wired connection or an infrared link.
  • the thermostat 50 is manually set to a temperature desired by the user (for example 22 0 C) and disables the control box as soon as the room temperature becomes equal to or less than this temperature.
  • the hygrostat 52 is set manually by the user to have a hygrometry determined in the room. As soon as the hygrometry of the part becomes equal to or greater than this value, a deactivation signal is sent to the control unit 46.
  • the air conditioning system that has just been described allows the air conditioning 40 it ⁇ 2 by air conditioning unit relying on a drop in temperature between ⁇ ° C and 12 ° C.
  • the energy saving is considerable since, to air condition a room of 25 m.2, it is necessary to provide a conventional air conditioner with a power of 1 kW while the power required with a system subject of the present invention. is only 0.07 kW, which means a lower power consumption of 93%.
  • the air conditioning system can also be used as an extinguishing device if a fire comes to declare in the room.
  • the system further comprises one or more fire start detectors such as the detector 54, placed in the room at appropriate locations.
  • the detector 54 is connected to the control unit 46 and transmits a signal to the latter when it detects smoke or when the temperature reaches a predetermined value, for example 45 ° C. This signal has the effect of activating the housing of control in a state of fire start detection.
  • the box transmits an alarm signal to an audible alarm 56, and controls the continuous operation of the misting ramp 42 without running the fan 44 so as to avoid any call for air. Two cases can occur.
  • the air conditioning system could have a small group of misting ramps (for example a single ramp) which would only be activated for air conditioning while all the ramps would be activated in the event of fire detection.
  • the air conditioning system according to the invention could also be used in a vehicle interior such as a motor vehicle or an airplane. In this case, the treatment module could be removed and the water source supplying the water to the water inlet 36 would of course be a water tank integral with the vehicle.

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Abstract

Système de climatisation pour la climatisation comprenant une entrée d'eau, un module de traitement composé d'un filtre à particules (20) retenant les particules ayant une dimension supérieure à environ 4,5µ, d'un filtre anti-colloïdes retenant les substances colloïdales ayant une dimension supérieure à environ 1,2µ, d'un filtre à ultraf iltration pour retenir les microorganismes ayant une dimension supérieure à 0,lµ, et d'une lampe UVC pour détruire les microorganismes dont la dimension est inférieure à 0,lµ, et au moins un appareil de climatisation (14, 16, 18) recevant l'eau filtrée par le module de traitement. L'appareil de climatisation comprend une électrovanne (38), une pompe haute pression (40), au moins une rampe de brumisation (42), un ventilateur (44) pour effectuer la brumisation dans une pièce lorsque la pompe est en fonctionnement et un boîtier de commande (46) pour ouvrir l'électrovanne, mettre la pompe en marche ainsi que le ventilateur pendant des intervalles de temps de fonctionnement prédéterminés séparés par des périodes de temporisations d'une durée prédéterminée.

Description

Système de climatisation à faible consommation d'énergie
Domaine technique
La présente invention concerne la climatisation des locaux d'habitation ou à usage de bureaux et concerne en particulier un système de climatisation à très faible consommation d'énergie.
Etat de la technique Les systèmes de climatisation actuellement vendus dans le commerce sont basés sur la réfrigération produite au moyen de cycles de compression d'un gaz frigorigène. Les calories nécessaires au bon fonctionnement de l'appareil réfrigérant appelé climatiseur sont fournies par la pièce à climatiser dont la température s'abaisse en conséquence.
Il va sans dire que la climatisation telle qu'elle s'effectue actuellement est une très grosse consommatrice d'énergie électrique. Ainsi, les experts ont calculé que si seulement 30% des foyers français s'équipaient de climatiseurs pour leur habitation, la France devrait construire 10 centrales nucléaires supplémentaires pour répondre à cette seule consommation d'énergie.
En outre, il est bien connu que beaucoup des gaz frigorigènes utilisés pour la climatisation sont des gaz nocifs pour la couche d'ozone. Dans la mesure où les appareils de climatisation, même les mieux conçus finissent par rejeter une partie du gaz qu'ils contiennent, ils contribuent à la destruction de la couche d'ozone qui protège la terre du rayonnement ultraviolet.
Exposé de l'invention
C'est pourquoi le but de l'invention est de fournir un système de climatisation ne consommant que très peu d/ énergie électrique comparativement aux systèmes de climatisation actuels.
Un autre but de l'invention est de fournir un système de climatisation ne rejetant pas de gaz destructeurs de la couche d'ozone.
L'objet de l'invention est donc un système de climatisation pour la climatisation d'une ou plusieurs pièces ou d'habitacles fermés comprenant une entrée d'eau, un module de traitement recevant l'eau à partir de l'entrée d'eau composé à la suite l'un de l'autre d'un filtre à particules retenant les particules ayant une dimension supérieure à environ 4,5μ, d'un filtre anti-colloïdes retenant les substances colloïdales ayant une dimension supérieure à environ 1,2 μ, d'un filtre à ultrafiltration pour retenir les microorganismes ayant une dimension supérieure à 0,lμ et d'une lampe UVC pour détruire les microorganismes dont la dimension est inférieure à 0,lμ, et au moins un appareil de climatisation recevant l'eau filtrée par le module de traitement. L'appareil de climatisation comprend une électrovanne, une pompe haute pression, au moins une rampe de brumisation et un ventilateur pour effectuer la brumisation dans une pièce lorsque la pompe est en fonctionnement et un boîtier de commande pour ouvrir l' électrovanne, mettre la pompe en marche ainsi que le ventilateur pendant des intervalles de temps de fonctionnement prédéterminés séparés par des périodes de temporisations d'une durée prédéterminée.
Description brève des dessins Les buts, objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 est un bloc diagramme représentant le système de climatisation selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la figure 2 est un bloc diagramme représentant l'appareil de climatisation utilisé dans le système de climatisation illustré sur la figure 1, et la figure 3 est une variante de l'appareil de climatisation illustré sur la figure 2 utilisé également pour la détection de début d'incendie.
Description détaillée de l'invention
En référence à la figure 1, le système de climatisation selon l'invention comprend un module de traitement 10 recevant de l'eau à traiter provenant d'une d'eau 12, et de 1 à 20 appareils de climatisation 14, 16, 18, chacun de ces appareils étant généralement placé dans un local d'habitation, un bureau ou tout autre pièce à climatiser.
Le module de traitement 10 comprend à la suite les uns des autres d'un filtre à particules 20 retenant les particules ayant une dimension supérieure à environ 4,5μ, d'un filtre anti-colloïdes 22 retenant les substances colloïdales ayant une dimension supérieure à environ 1,2 μ, d'un filtre à ultrafiltration 24 pour retenir les microorganismes ayant une dimension supérieure à 0,lμ et d'une lampe UVc 26 pour détruire les microorganismes dont la dimension est inférieure à 0,lμ. A noter que les filtres b20, 22, 24 sont équipés respectivement de manomètres de pression 28, 30, 32 afin de contrôler les colmatage des filtres.
Chaque appareil de climatisation illustré sur la figure 2 comprend, après l'arrivée d'eau 36 provenant du module de traitement 10, une électrovanne 38, une pompe haute pression 40, au moins une rampe de brumisation 42 et un ventilateur 44 adjacent à la rampe de brumisation 42. Lorsque le pompe est en fonctionnement, l'eau provenant de l'entrée d'eau 12 (voir figure 1) est filtrée par le module de traitement 10, passe par l' électrovanne 38 et la pompe 40 pour finalement être brumisée dans la rampe de brumisation 42, les gouttelettes d'eau issues des buses de la rampe de brumisation étant projetées dans la pièce grâce au ventilateur 44.
A noter que la pompe 40 n'utilise pas toute l'eau provenant de l'arrivée d'eau 36 et que, pour éviter que l'excès d'eau non utilisée s'écoule de la pompe à cause de la pression, il est judicieux de prévoir un tuyau dit « bypass » 39 reliant l'entrée à la sortie de la pompe et sur lequel se trouve un clapet anti-retour 41.
Un boîtier de commande 46 placé sur l'appareil de climatisation est connecté électriquement à l' électrovanne 38, à la pompe 40 et au ventilateur 44. Lorsque le boîtier de commande est activé, il commande l'ouverture de l' électrovanne 38, la mise en marche de la pompe 40 et la mise en marche du ventilateur 44.
Le boîtier de commande 46 met également en route un automate de temporisation de la brumisation de telle sorte que l'activation de la commande s'effectue pendant un intervalle de temps de fonctionnement prédéterminé suivi d'un intervalle de temporisation également prédéterminé, par exemple 2 secondes de temps de fonctionnement suivies de 20 secondes de temporisation. Selon le mode de réalisation préféré, l'activation du boîtier de commande s'effectue grâce à une télécommande 48 fonctionnant par rayonnement infrarouge. Cette télécommande comporte en plus de la commande d' activation du boîtier de commande, une touche TEMP qui permet de faire varier le rapport entre l'intervalle de temps de fonctionnement et l'intervalle de temporisation. Ainsi, on peut prévoir trois modes Min, Médium, Max, le mode Médium étant le mode qui s'établit automatiquement lorsque l'utilisateur appuie sur une touche ON.
Min: 1 seconde de fonctionnement et 20 secondes de temporisation.
Médium: 2 secondes de fonctionnement et 20 secondes de temporisation.
Max: 3 secondes de fonctionnement et 20 secondes de temporisation.
A noter que la télécommande peut comporter d' autres touches de commande telles qu'une touche pour faire modifier la vitesse du ventilateur entre deux positions.
Selon un mode de réalisation préféré, un thermostat 50 et un hygrostat 52 se trouvent dans la pièce où est l'appareil de climatisation. Le thermostat 50 et/ou
1' hygrostat 52 sont incorporés dans le boîtier de commande, ou bien sont connectés au boîtier de commande par une connexion filaire ou par une liaison infrarouge. Le thermostat 50 est réglé manuellement à une température souhaitée par l'utilisateur (par exemple 220C) et désactive le boîtier de commande dès que la température de la pièce devient égale ou inférieure à cette température.
De même, l' hygrostat 52 est réglé manuellement par l'utilisateur pour avoir une hygrométrie déterminée dans la pièce. Dès que l'hygrométrie de la pièce devient égale ou supérieure à cette valeur, un signal de désactivation est envoyé au boîtier de commande 46.
Le système de climatisation qui vient d'être décrit permet la climatisation de 40 itι2 par appareil de climatisation en comptant sur une baisse de température comprise entre β°C et 12°C. L'économie d'énergie est considérable puisque, pour climatiser une pièce de 25 m.2, il faut prévoir un climatiseur classique d'une puissance de 1 kW alors que la puissance nécessaire avec un système faisant l'objet de la présente invention n'est que de 0,07 kW, soit une consommation électrique inférieure de 93%.
Selon une variante de l'invention illustrée sur la figure 3, le système de climatisation peut également être utilisé comme dispositif d'extinction si un incendie vient à se déclarer dans la pièce. A cet effet, le système comporte en plus un ou plusieurs détecteurs de début d'incendie tels que le détecteur 54, placés dans la pièce à des endroits adéquats. Le détecteur 54 est connecté au boîtier de commande 46 et transmet un signal à ce dernier lorsqu'il détecte de la fumée ou lorsque la température atteint une valeur prédéterminée, par exemple 450C. Ce signal a pour effet d' activer le boîtier de commande dans un état de détection de début d'incendie. Le boîtier transmet un signal d'alarme à une alarme sonore 56, et commande le fonctionnement en continu de la rampe de brumisation 42 sans faire marcher le ventilateur 44 de façon à éviter tout appel d'air. Deux cas peuvent se produire. Si le système de climatisation était en fonctionnement, le fonctionnement de la pompe 40 est modifié de sorte qu'elle fonctionne maintenant continuellement sans tenir compte d' aucune temporisation et le fonctionnement du ventilateur 44 est stoppé. Dans l'autre cas où le système n'était pas en fonctionnement, le boîtier commande l'ouverture de l' électrovanne 38, la pompe 40 est mise en marche de façon continue sans tenir compte d'aucune temporisation, et un signal d'alarme est transmis à l'alarme sonore 56. A noter que le système de climatisation pourrait comporter un groupe restreint de rampes de brumisation (par exemple une seule rampe) qui ne serait activé que pour la climatisation alors que toutes les rampes seraient activées en cas de détection de début d'incendie. Le système de climatisation selon l'invention pourrait également être utilisé dans un habitacle de véhicule tel qu'un véhicule automobile ou un avion. Dans ce cas, le module de traitement pourrait être supprimé et la source d'eau fournissant l'eau à l'arrivée d'eau 36 serait bien sûr, un réservoir d'eau solidaire du véhicule.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de climatisation pour la climatisation d'une ou plusieurs pièces ou habitacles fermés comprenant une entrée d'eau, un module de traitement (10) recevant l'eau de ladite entrée composé à la suite l'un de l'autre d'un filtre à particules (20) retenant les particules ayant une dimension supérieure à environ 4,5μ, d'un filtre anti-colloïdes (22) retenant les substances colloïdales ayant une dimension supérieure à environ 1,2 μ, d'un filtre à ultrafiltration (24) pour retenir les microorganismes ayant une dimension i supérieure à 0,lμ et d'une lampe UVC (26) pour détruire les microorganismes dont la dimension est inférieure à 0,lμ, et au moins un appareil de climatisation (14, 16, 18) recevant l'eau filtrée par ledit module de traitement ; ledit système étant caractérisé en ce que ledit appareil
> de climatisation comprend une électrovanne (38) , une pompe haute pression (40) , au moins une rampe de brumisation (42) pour effectuer la brumisation dans une pièce lorsque ladite pompe est en fonctionnement et un boîtier de commande (46) pour ouvrir ladite électrovanne, mettre ladite pompe en marche 0 ainsi que ledit ventilateur pendant des intervalles de temps de fonctionnement prédéterminés séparés par des périodes de temporisations d'une durée prédéterminée.
2. Système de climatisation selon la revendication 1, dans lequel ledit intervalle de temps de fonctionnement
,5 prédéterminé est compris entre 1 et 3 secondes et ladite période de temporisations d'une durée prédéterminée est égale à 20 secondes.
3. Système de climatisation selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre une télécommande (48) permettant à 0 l'utilisateur d'activer ledit boîtier de commande (46) à distance.
4. Système de climatisation selon la revendication 3, dans lequel ladite télécommande (48) comporte une touche dont l' actionnement permet de choisir la durée dudit intervalle de temps de fonctionnement prédéterminé entre 1, 2 ou 3 secondes.
5. Système de climatisation selon l'une des revendications I7 2 ou 3, comprenant en outre un thermostat (50) connecté audit boîtier de commande (46) par connexion filaire ou infrarouge permettant à l'utilisateur de régler la température de la pièce à une température souhaitée, ledit thermostat transmettant un signal de désactivation audit boîtier de commande lorsque la température de la pièce devient égale ou inférieure à ladite température souhaitée.
6. Système de climatisation selon la revendication 5, comprenant en outre un hygrostat (52) connecté audit boîtier i de commande (46) par connexion filaire ou infrarouge permettant à l'utilisateur de régler l'hygrométrie de la pièce à une valeur souhaitée, ledit hygrostat transmettant un signal de désactivation audit boîtier de commande lorsque l'hygrométrie de " la pièce devient égale ou supérieure à ladite
D valeur souhaitée.
7. Système de climatisation selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel ledit filtre à particules (20), ledit filtre anti-colloïdes (22) et ledit filtre à ultrafiltration (24) sont équipés respectivement de manomètres
,5 de pression (28, 30, 32) afin de contrôler leur colmatage.
8. Système de climatisation selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel un tuyau dit « bypass » (39) sur lequel se trouve un clapet anti-retour (41) relie l'entrée à la sortie de ladite pompe (40) pour éviter que l'excès d'eau
)0 non utilisée s'écoule de ladite pompe.
9. Système de climatisation selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un détecteur de début d'incendie (54) transmettant un signal audit boîtier de commande 46 lorsqu'il détecte de la fumée ou lorsque la température atteint une valeur prédéterminée, ledit boîtier de commande commandant alors le fonctionnement en continu de ladite pompe (40).
10. Système de climatisation selon la revendication 9, comportant un groupe restreint de rampes de brumisation (42) activé pour effectuer la climatisation alors que toutes les rampes sont activées en cas de détection de début d'incendie.
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