FR2538882A1 - Air conditioning installation for premises comprising a Trombe wall - Google Patents

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Jean-Marie Vanzemberg
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Abstract

Installation comprising a Trombe wall whose openings are equipped with valves controlled by temperature conditions. According to the invention, premises 11 can be heated partially by a Trombe wall 12 by virtue of thermocirculation between lower openings 16 and upper openings 17 equipped with valves A and B controlled by a regulation system itself activated by at least two probes, one S1 of which is in the Trombe wall and the other S2 is in the premises. Application to air conditioning. <IMAGE>

Description

INSTALLATION DE CLIMATISATION D'UN LOCAL, AIR CONDITIONING INSTALLATION OF A LOCAL
COMPRENANT UN MUR TROMBE WITH WALL TROMBE
L'invention concerne une installation de climatisation d'un local incluant un mur Trombe ; The invention relates to an air conditioning system including a local Trombe wall; elle a plus particulièrement pour objet une optimisation dudit mur Trombe par adjonction d'un système de contrôle des ouvertures établissant la communication entre celui-ci et le local à climatiser. it relates more particularly to an optimization of that Trombe wall openings by adding a control system providing communication between it and the room to be conditioned.

On connaît une installation de chauffage d'un local comprenant un mur Trombe orienté de préférence au sud et permettant de capter l'énergie solaire par exploitation de l'effet de serre. We know a local heating plant comprising a Trombe wall preferably oriented to the south and to capture solar energy by exploiting the greenhouse effect. Le mur The wall
Trombe constitue l'un. Waterspout is one. des murs du local et comporte-des ouvertures basses - et des ouvertures hautes établissant un circuit de circulation d'air par convection naturelle entre le local et un espace vitré séparant le mur du milieu extérieur. the walls of the room and includes low-openings - and high openings establishing an air circulation circuit by natural convection between the local and a glass wall separating the space from the external environment. L'air du local traverse- les ouvertures inférieures du mur, s'échauffe dans l'espace vitré et penètre à nouveau dans le local par les ouvertures supérieures. The room air traverse- the lower openings of the wall heats up in the glass area and penetrates again in the room with the upper openings. Cet agencement ne donne satisfaction que si l'ensoleillement est suffisant.En revanche, si ce n'est pas le cas et particulièrement pendant les périodes nocturnes, on peut observer un refroidissement accéléré du local par transfert des calories depuis celui-ci vers l'espace vitré où la paroi vitrée est à l'origine de déperditions importantes. This arrangement gives satisfaction if sunshine is suffisant.En However, if this is not the case, especially during night periods, we can observe an accelerated cooling of the local transfer calories from it to the glass area where the glass wall is causing significant losses. L'invention permet notamment de résoudre ces inconvénients. The invention makes it possible to overcome these drawbacks.

Dans cet esprit, l'invention concerne une installation de climatisation d'un local comprenant un mur Trombe associé audit local à climatiser du type comportant au moins une ouverture basse et une ouverture haute établissant une communication entre ledit local et un espace vitré séparant ledit mur du milieu extérieur, caractérisé en ce que lesdites ouvertures hautes et basses sont munies de clapets commandés et qu'au moins un clapet d'échappement commandé ouvrant sur l'extérieur est prévu en partie haute dudit espace vitré. With this in mind, the invention relates to an air conditioning system comprising a local associated local audit Trombe wall to be cooled of the type comprising at least a bottom opening and a top opening providing communication between said local and vitreous space between said wall from the external medium, characterized in that said top openings and bottom are provided with controlled valves and at least one exhaust valve controlled opening to the outside is provided at the top portion of said glass area.

Ainsi, la seule présence de clapets commandés aux ouvertures du mur Trombe permet d'éviter le refroidissement du local par thermocirculation inverse en l'absence d'ensoleillement suffisant. Thus, the mere presence of valves controlled openings of the Trombe wall prevents the cooling of the local reverse thermocirculation in the absence of sufficient sunlight. En outre, la présence du clapet d'échappement permet de faire jouer au mur Trombe un rôle supplémentaire aboutissant à un refroidisSsement du local pendant les périodes de grandes chaleur. In addition, the presence of the exhaust valve allows to play an additional role Trombe wall leading to a local refroidisSsement during periods of great heat.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux à.la lumière de la description qui va suivre d'une installation de climatisation conforme aux principes de l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma de l'installation pendant une période d'ensoleillement où le mur trombe est utilisé pour apporter des calories au local; The invention will be better understood and other advantages thereof appear better A.The light of the following description of an air conditioning unit according to the principles of the invention, given by way of example, and with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows a diagram of the plant for a period of sunshine when the trombe wall is used to provide heat to the room; - la figure 2 est un schéma analogue à la figure 1 représentant la même installation en période de non ensoleillement, par exemple en régime nocturne, où le mur Trombe est placé dans un état permettant d'éviter un refroidissement du local; - Figure 2 is a diagram similar to Figure 1 showing the same system when not in sunlight, for example in night regime, where the Trombe wall is placed in a state for avoiding a local cooling; - la figure 3 représente la même installation dans laquelle le mur - Figure 3 shows the same plant in which the wall
Trombe est utilisé pour refroidir le loCal, en période de grande chaleur;; Trombe is used to cool the room, a large heat period ;; - la figure 4 est un schéma bloc d'une installation de commande des clapets équipant l'installation des figures 1 à 3. - Figure 4 is a block diagram of a control device of the valves with which the installation of Figures 1 to 3.

En se référant aux dessins, on voit que l'installation de climatisation du local 11 comporte pour l'essentiel un mur Trombe 12 perfectionné selon le principe de l'invention. Referring to the drawings, we see that the air conditioning system of the local 11 has essentially an advanced Trombe wall 12 on the principle of the invention. Ce mur Trombe inclut l'une des parois 13 du local, orientée de préférence au sud à l'extérieur de laquelle on a aménagé une paroi de verre 14 définissant avec la paroi 13 l'espace vitré 15 précité. The Trombe wall includes one of the walls 13 of the room, preferably oriented south outside of which was fitted a glass wall 14 with the wall 13 defining the glazed space 15 above. De façon classique, la paroi 13 comporte une ou plusieurs ouvertures basses 16 et une ou plusieurs ouvertures hautes 17. Selon l'invention, les ouvertures 16 et 17 sont munies de clapets commandés, respectivement A et B tandis qu'un ou plusieurs clapets d'échappement C commandés, ouvrant sur l'extérieur sont prévus en partie haute de l'espace vitré 15. Par exemple, le ou les clapets d'échappement C peuvent être définis dans la surface de verre 14.L'ouverture et la fermeture des clapets A, B et C s'effectue sous la commande d'un système de régulation lui-même piloté par deux sondes de température S1 et Conventionally, the wall 13 includes one or more bottom openings 16 and one or more top openings 17. According to the invention, the openings 16 and 17 are provided with controlled valves, respectively A and B while one or more dampers exhaust C buy opening on the outside are provided in the upper part of the glazed space 15. for example, the one or more exhaust valves C may be defined in 14.L'ouverture glass surface and closing valves a, B and C is carried out under the control of a regulation system itself controlled by both temperature sensors S1 and
La première sonde S1 est placée dans l'espace vitré 15, de préférence en haut de celui-ci pour pouvoir mesurer la température de l'air introduit ou susceptible d'être introduit dans le local 11. La seconde sonde S2 est placée dans le local, de préférence à une certaine distance du mur Trombe; S1 the first probe is placed in the vitreous space 15, preferably at the top thereof in order to measure the temperature of the air introduced or can be introduced in the room 11. The second sensor S2 is placed in the local, preferably at a distance from the Trombe wall; elle mesure donc la température ambiante dudit local. it therefore measures the ambient temperature of the space.

Le système de régulation agissant sur les clapets A, B et C est lui-même piloté par les sondes S1 et S2, il peut être réalisé de nombreuses façons différentes. The control system acting on the valves A, B and C is itself controlled by the sensors S1 and S2, it can be realized in many different ways. Dans l'exemple décrit, il est conçu pour réaliser trois fonctions essentielles aboutissant respectivement aux situations illustrées sur les figures 1 à 3. Ce système comprend par exemple des moyens d'ouverture simultanée des clapets A et B lorsque la température détectée par la sonde S1 est supérieure à un seuil haut (T2) de température et lorsque la température détectée par la sonde S2 est inférieure à un seuil bas (T3) de température. In the example described, it is designed to perform three essential functions respectively leading to the situations illustrated in Figures 1 to 3. The system comprises for example means of simultaneous opening of the valves A and B when the temperature detected by sensor S1 is greater than an upper threshold (T2) temperature and when the temperature detected by the sensor S2 is less than a low threshold (T3) temperature.

C'est la situation illustrée à la figure 1. Le système comprend également des moyens de commande de fermeture simultanée des clapets A et B lorsque la température détectée -par la sonde S1 est inférieure à un seuil bas (T1) de température. This is the situation illustrated in Figure 1. The system also includes simultaneous closing control means of the valves A and B when the temperature detected -by S1 probe is below a lower threshold (T1) temperature. C'est la situation illustrée à la figurè 2. Le système comporte aussi des moyens de commande d'ouverture simultanée des clapets A et C et de fermeture simultanée du ou des clapets B, lorsque la température détectée par la sonde S2 est supérieure à un seuil haut (T4) de température. This is the situation illustrated in Figure 2. The system also includes control means for simultaneous opening of the valves A and C and simultaneous closure of valves or B, when the temperature detected by the sensor S2 is greater than a high threshold (T4) temperature. C'est la situation illustrée à la figure 3. En outre, le système est avantageusement complété par des moyens de commande d'ouverture du ou des clapets d'échappement C, lorsque la température détectée par la première sonde S1 atteind un seuil élevé (T5) de température.Les seuils de température qui viennent d'être énoncés peuvent être classés dans un ordre croissant de température de la façon suivante: -T3 (T4TI(T2(T This is the situation illustrated in FIG 3. Furthermore, the system is advantageously completed by the opening control means or the exhaust valves C, when the temperature detected by the first sensor S1 reaches a high threshold ( T5) of température.Les temperature thresholds which have just been stated can be classified in increasing order of temperature as follows: -T3 (T4TI (T2 (T
1l est à noter que les seuils T1, T2 et T5 ne concernent que la température détectée par le capteur S1 tandis que les seuils T3 et 1l is noted that the thresholds T1, T2 and T5 are for the temperature detected by the sensor S1 to T3 thresholds and
T4 ne concernent que la température détectée par la sonde S2. T4 concern only the temperature detected by the sensor S2. La figure 4 montre un exemple possible d'un système de commande d'ouverture et de fermeture des clapets A, B, C réalisant les fonctions de commande définies ci-dessus. Figure 4 shows a possible example of an opening control system and closing of valves A, B, C realizing the control functions defined above. Dans ce schéma, les moyens de commande des clapets sont représentés par des blocs A, In this scheme, the valve control means are represented by blocks A,
B, C comportant chacun une entrée de commande d'ouverture O et une entrée de commande de fermeture F.La sonde S1 placée dans l'espace vitré est associée à trois comparateurs 30, 31 et 32 réglés respectivement sur des températures de consigne correspondant aux seuils T1, T2 et T5. B, C each having an opening O control input and a closing control input F.La sensor S1 placed in the vitreous space is associated with three comparators 30, 31 and 32 respectively set on set temperatures corresponding to thresholds T1, T2 and T5. Le comparateur 30 est agencé pour délivrer un signal de sortie Si la température détectée par la sonde est inférieure au seuil T1. The comparator 30 is arranged to deliver an output signal if the temperature detected by the probe is less than the threshold T1. Le comparateur 31 est agencé pour délivrer un signal de sortie Si la température mesurée par la sonde S1 est supérieure au seuil T2. The comparator 31 is arranged to supply an output signal If the temperature measured by the probe S1 is greater than the threshold T2. Le comparateur 32 est agencé pour délivrer un signal de sortie si la température mesurée par la sonde S1 est supérieure au seuil Tg, par exemple 90". Le comparateur 33 est agencé pour délivrer un signal de sortie lorsque la sonde d'ambiance The comparator 32 is arranged to deliver an output signal when the temperature measured by the probe S1 is greater than the threshold Tg, for example 90 ". The comparator 33 is arranged to deliver an output signal when the room temperature sensor
S2 placée dans le local 11 mesure une température inférieure au seuil T3. S2 placed in the room 11 measures a temperature less than the threshold T3. Le comparateur 34 est agencé pour délivrer un signal de sortie si la température mesurée par la sonde J, est supérieure au seuil T4. The comparator 34 is arranged to deliver an output signal when the temperature measured by the probe D is greater than the threshold T4. La sortie du - comparateur 30 est reliée à l'entrée de commande de fermeture du ou des clapets A et, par l'intermédiaire d'une porte OU 35, à l'entrée de commande de fermeture du ou des clapets B. Les sorties des comparateurs 31. et 33 sont respectivement reliées aux deux entrées d'une porte ET 36 dont la sortie est reliée à l'entrée de commande d'ouverture du ou des clapets B et, par l'intermédiaire d'une porte OU 37, à l'entrée de commande d'ouverture du ou des clapets A.La sortie du comparateur 34 est reliée à l'entrée de commande d'ouverture du ou des clapets A, par l'intermédiaire de la porte OU 37, à l'entrée de commande de fermeture du ou des clapets B par l'intermédiaire de la porte OU 35 et à l'entrée de commande d'ouverture du ou des clapets C par l'intermédiaire d'une porte OU 38. La sortie du comparateur 32 est reliée à l'entrée de commande d'ouverture du ou des clapets C par l'intermédiaire de la porte OU 38. Enfin, la sortie du comparateur 33 e The output of the - comparator 30 is connected to the closing control input of the or flaps A and, via an OR gate 35, to the closure of the control input or flaps B. The outputs comparators 31. and 33 are respectively connected to two inputs of an aND gate 36 whose output is connected to the opening control of the inlet or valves B and, via an oR gate 37, opening control input of the or flaps A.La output of the comparator 34 is connected to the opening control of the inlet valves or A, via the oR gate 37, to the closing control input of the or valves B via oR gate 35 and opening control input of valves or C via an oR gate 38. the output of comparator 32 is connected to the opening control of the inlet valves or C via the oR gate 38. Finally, the output of comparator 33 e st aussi reliée à l'entrée de commande de fermeture du ou des clapets C. st also connected to the closing control input of valves or C.

Le fonctionnement est le suivant. The operation is as follows. La situation illustrée à la figure 1 correspond au fonctionnement classique d'un mur Trombe. The situation shown in Figure 1 is the conventional operation of a Trombe wall.

En effet, les clapets A et B sont ouverts et le ou les clapets C sont fermés de sorte que l'air froid du local il penêtre par le bas dans l'espace vitré 15, s'élève dans ce dernier par thermoconvection naturelle et est réadmis dans le local 11 par l'intermédiaire des ouvertures hautes 17. Le ou les clapets C sont fermés en permanence. Indeed, the valves A and B are opened and the valve or valves C are closed so that the cold air in the room it enters from below into the vitreous space 15 rises therein by natural thermal convection and readmitted to the room 11 through the top openings 17. the valve or valves C are closed permanently. Ce mode d'utilisation est retenu tant que la température du local est inférieure à T3 et que la température de l'espace vitré est supérieure à T2. This mode of use is selected as the room temperature is lower than T3 and the temperature of the glass area is greater than T2. C'est donc la conjonction des comparateurs 31 et 33 au niveau de la porte ET 36 qui- détermine essentiellement ce régime de fonctionnement.Ce régime est un régime diurne bioclimatique d'hiver, c'est à dire pour des conditions de température et d'ensoleillement faibles. So the combination of the comparators 31 and 33 at the gate 36 who- essentially determines this diet plan is a fonctionnement.Ce daytime regime bioclimatic winter, ie for conditions of temperature and 'weak sunshine. Lå nuit, lorsque la température dans l'espace vitré tombe en dessous de T1, le comparateur 30 réagit pour fermer les clapets A et B. C'est la situation illustrée à la figure 2 qui correspond essentiellement à un régime nocturne bioclimatique d'hiver. Lå night, when the temperature in the glass area falls below T1, the comparator 30 responds to close valves A and B. This is the situation illustrated in Figure 2 which essentially corresponds to a nocturnal winter bioclimatic regime . Pendant ces périodes, la paroi 13 qui a été échauffée en période d'ensoleillement restitue des calories au local Il mais surtout l'isolement ainsi - réalisé entre ledit local et l'espace vitré permet d'éviter une circulation inverse des calories depuis le local vers l'extérieur, via les ouvertures 16 et 17. Par ailleurs, en période de chaleur intense, c'est le mode de fonctionnement de la figure 3 qui est retenu, c'est à dire avec les clapets A et C ouverts et les clapets B fermés. During these times, the wall 13 that has been heated by sunshine period restores calories local There but especially isolation and - conducted between said local and glazed space prevents reverse movement of calories from the local outwardly through the openings 16 and 17. Furthermore, during periods of intense heat, the operating mode of Figure 3 which is retained, i.e. with open valves A and C and B closed valves. Ce mode de fonctionnement est retenu tant que la température ambiante du local 1 1 est supérieure à T4. This mode of operation is retained as the ambient temperature of Local 1 1 is greater than T4. C'est donc sous la commande du comparateur 34 que ce mode de fonctionnement est choisi. It is therefore under control of the comparator 34 that this operating mode is selected. Il provoquera un rafraîchissement du local 11 par évacuation des calories vers l'extérieur suivant le trajet représenté, tant en période diurne que nocturne, lors du régime bioclimatique d'été. It will cause a refresh of the local 11 by removal of heat to the outside following the path shown, both during the daytime than at night, when bioclimatic summer mode. Enfin, il convient de noter que pour tout régime de fonctionnement l'ouverture du ou des clapets C sera commandée par le comparateur 32 dès que la température de l'espace vitré atteindra le seuil T5, pour éviter des contraintes thermiques excessives au matériau de construction. Finally, it should be noted that for any operating speed or the opening of the valves C will be controlled by the comparator 32 when the temperature of the glazed space T5 reach the threshold, to avoid excessive thermal stress to the building material .

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS
    1. Installation de climatisation de local (11) comprenant un mur Trombe (12) associé audit local à climatiser du type comportant au moins une ouverture basse (16) et une ouverture haute (17) établissant une communication entre ledit local et un espace vitré (15) séparant ledit mur du milieu extérieur, caractérisé en ce que lesdites ouvertures hautes et basses sont munies de clapets (B, A) commandés et qu'au moins un clapet d'échappement (C) commandé, ouvrant sur l'extérieur est prévu en partie haute dudit espace vitré. 1. local air conditioning system (11) comprising a Trombe wall (12) associated to said local to cool the type comprising at least one bottom opening (16) and a high opening (17) communicating between said local and vitreous space (15) separating the said wall from the outside environment, characterized in that said top openings and bottom are provided with valves (B, a) controlled and at least one exhaust valve (C) controlled, opening to the outside is provided in the upper part of the glazed space.
  2. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première sonde de température (S1) est placée dans ledit espace vitré et en ce qu'elle comprend en outre des moyens de commande de fermeture simultanée des clapets (B, A) desdites ouvertures haute et basse lorsque la température détectée par ladite sonde est inférieure à un seuil bas (T1) de température. 2. Installation according to claim 1, characterized in that a first temperature sensor (S1) is placed in said glass area and in that it further comprises simultaneous closing control means of the valves (B, A) said upper and lower openings when the temperature detected by said sensor is lower than a lower threshold (T1) temperature.
  3. 3. Installation selpn la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une seconde sonde de température (S2) est placée dans ledit local et en ce qu'elle comprend des moyens de commande d'ouverture simultanée (B, A) desdites ouvertures haute et basse lorsque la température détectée par ladite première sonde est supérieure à un seuil haut (T2) de température et lorsque la température détectée par ladite seconde sonde est inférieure à un seuil bas (T3) de température. 3. Installation selpn to claim 1 or 2, characterized in that a second temperature sensor (S2) is placed in said local area and in that it comprises simultaneous opening control means (B, A) of said openings high and low when the temperature detected by said first sensor exceeds an upper threshold (T2) temperature and when the temperature detected by said second sensor falls below a low threshold (T3) temperature.
  4. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'elle comprend en outre des moyens de commande d'ouverture simultanée du clapet (A) de la ou chaque ouverture basse précitée et du ou chaque clapet d'échappement (C) précité et de commande de fermeture simultanée du clapet de la ou chaque ouverture haute (B) précitée, lorsque la température détectée par ladite seconde sonde est supérieure à un seuil haut (T4) de température. 4. Installation according to claim 3, characterized in that it further comprises simultaneous opening control means of the valve (A) of the or each said bottom opening and the or each outlet valve (C) above and simultaneous closing of the control valve of the or each top opening (B) above, when the temperature detected by said second sensor is greater than a high threshold (T4) temperature.
  5. 5. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une première sonde (S1) de température est placée dans ledit espace vitré et en ce qu'elle comporte en outre des moyens de commande d'ouverture du ou des clapets d'échappement (C) précités lorsque la température détectée par- ladite première sonde atteint un seuil élevé (T5) de température. 5. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that a first sensor (S1) is placed in said temperature vitreous space and in that it further comprises the or flaps opening control means exhaust (C) above when the temperature detected par- said first sensor reaches a high threshold (T5) temperature.
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