FR2796135A1 - Procede et systeme de conditionnement d'air - Google Patents

Abstract

Dans ce procédé pour la ventilation de pièces moyennant l'utilisation de ventilateurs (Pt ), la température extérieure et la température d'une pièce (H1 , H2 , H3 ) sont notées et sur la base de la différence de température, la pression liée aux forces naturelles, pour laquelle une circulation d'air pénètre et/ ou sort de la pièce sans l'utilisation d'un ventilateur, est calculée et si il est établi que la circulation d'air peut être obtenue sans le ventilateur, ce dernier est débranché.Application notamment au conditionnement d'air de locaux par ventilation naturelle et/ ou mécanique.

Description

PROCEDE ET SYSTEME DE CONDITIONNEMENT D'AIR La présente invention concerne un procédé de conditionnement d'air et un système de conditionnement d'air.

Le conditionnement d'air est réalisé en général soit d'une manière entièrement mécanique ou soit d'une manière naturelle. Dans le cas du conditionnement d'air mécanique, les circulations globales d'air dans un bâtiment sont commandées dans toutes les circonstances, mais de ce fait une énergie électrique est susceptible d'être consom mée en de grandes quantités. Dans les systèmes de condi tionnement d'air naturels, aucune énergie électrique n'est consommée, mais les circulations d'air d'alimentation ne peuvent pas être réglées lorsque les différences entre la température intérieure et la température extérieure sont élevées, ce qui conduit au fait que la ventilation est trop importante et, pour de faibles différences de température, l'air n'est absolument pas ventilé. En combinant des sys tèmes mécaniques et des systèmes naturels de conditionne ment d'air à des époques différentes de l'année, une venti lation spécifique à une pièce/une zone en fonction des besoins peut être obtenue avec une consommation optimale d'énergie électrique.

En ce qui concerne l'état de la technique, on se référera à la demande de brevet antérieure N FI 890170 du déposant.

On va maintenant décrire également certains concepts de systèmes, dans lesquels un système naturel et un système mécanique sont combinés. Cependant, dans lesdits systèmes, les débits des circulations d'air ne peuvent pas être réglés de façon précise étant donné qu'il n'existe aucun équipement ni aucun procédé fonctionnant à de faibles pressions différentielles pour régler le débit de circulation d'air. Dans la pratique, des pressions différentielles égales à plusieurs dizaines de pascals sont nécessaires pour pouvoir mesurer et régler ensuite les débits de circulation d'air.

C'est pourquoi le but de la présente invention est un système de conditionnement d'air d'un type entière ment nouveau, dans lequel les forces thermiques et le sys tème à ventilateur sont réunis d'une manière judicieuse de telle sorte que les circulations d'air sont commandées dans toutes les conditions et que la consommation d'énergie d'électrique du ventilateur est minimale. Le concept de l'invention est basé sur un système, dans lequel à l'aide des valeurs de fonctionnement liées à la technique d'écoulement, des composants mesurés et/ou calculés du sys tème (DTE, conduits, parties de conduits, registres, équi pement de commande et de régulation et ventilateurs) le point de fonctionnement optimum compte tenu de la commande de la pression statique de l'unité est défini par calcul, de manière que les circulations d'air nécessaires soient mises en oeuvre. Ladite pression différentielle est obtenue en premier lieu à l'aide de forces thermiques et en second lieu mécaniquement à l'aide de ventilateurs. A l'aide du système et de l'équipement selon l'invention, la circulation d'air peut être commandée sans aucune limita tion fixée par la pression différentielle utilisée.

Selon le procédé la pression différentielle, qui est obtenue sous l'effet de forces naturelles, est calculée sur la base de formules mathématiques connues d'une manière générale. Dans lesdites équations, la différence de pres sion produite à partir de la différence de température (différence de densité) entre l'air intérieur et l'air extérieur est prise en compte. De ce fait, dans un état de fonctionnement dans lequel la pression différentielle est créée par les forces naturelles est suffisante, l'étrangle- ment de chaque registre est déterminé sur la base de demandes de circulation d'air. Dans le cas où les forces thermiques ne sont pas suffisantes, le ventilateur démarre et le débit d'air du ventilateur est réglé d'une manière optimale en tenant compte des composantes de pertes de pression du réseau, la nécessité d'une circulation d'air dans des espaces différents et la pression thermique différentielle produite par la différence de températures.

Dans le procédé de calcul utilisé, le calcul de techniques en matière d'écoulement pour les conduits et le choix optimum du mode de fonctionnement de l'unité, l'uti lisation des forces naturelles et l'utilisation d'un ventilateur peuvent être mis en oeuvre par exemple d'une manière centralisée.

Le système selon l'invention inclut un ventila teur d'alimentation mécanique et/ou un ventilateur de sor tie, des conduits d'amenée et/ou des conduits d'évacuation, des soupapes d'air d'alimentation et des voies d'amenée d'air et/ou des soupapes d'évacuation d'air et/ou des registres d'amenée et de sortie, des unités de commande de circulation d'air, des soupapes, telles que des registres, étant commandées, et des dispositifs de mesure pour les températures intérieure et extérieure. Par exemple les uni tés de commande peuvent être des moteurs pas-à-pas.

Dans le système selon l'invention, il est prévu des moyens de commande pour une pièce et/ou une zone et/ou des systèmes équivalents, qui sont raccordés aux registres de circulation d'air ou équivalents. Par l'intermédiaire des voies de transmission de données toutes les soupapes, par exemple des registres, sont commandées à partir de l'unité centrale de traitement. L'unité centrale de traite ment comprend une mémoire et un programme, et les soupapes peuvent être commandées à l'aide des données introduites dans ces unités, et ces unités peuvent recevoir une combi naison de valeurs réglées à des intervalles réguliers, valeurs avec lesquelles les débits d'air désirés (débits d'air par unité de temps) sont réalisés pour les pièces.

De façon plus précise l'invention concerne un procédé de conditionnement d'air pour la ventilation d'une ou de plusieurs pièces et/ou halls, selon lequel au moins un ventilateur est utilisé pour produire une ventilation dans la pièce/le hall et hors de la pièce/du ha11, caracté risé en ce que la température de l'air extérieur et la tem pérature d'une pièce/d'un hall sont observées et, sur la base des différences entre les températures de l'air extérieur et de la pièce/du ha11, la pression provoquée par les forces naturelles, pour laquelle une circulation d'air pénètre dans la pièce/sort de la pièce ou pénètre par le hall/sort du hall sans l'utilisation d'un ventilateur, est calculée, et s'il est établi que la circulation d'air peut être obtenue sans le ventilateur de telle sorte que les circulations désirées d'air à partir de la pièce/des pièces et/ou du hall/des halls s'effectuent sans utiliser le ventilateur, le ventilateur est débranché de sorte que la ventilation s'effectue simplement sur la base de la différence de température entre la pièce et l'air extérieur.

Selon une autre caractéristique, des soupapes telles que des registres de régulation du débit d'air sont réglées de telle sorte que, lorsque la valeur de consigne du débit d'air d'une soupape, tel que le registre, est modifié ainsi que par conséquent le débit d'air traversant ladite soupape sur la base de ladite modification, les nouvelles valeurs de consigne des autres soupapes sont calculées de sorte que les débits d'air pénétrant dans les autres pièces ou sortant des autres pièces sont maintenus aux valeurs prédéterminées désirées.

Selon une autre caractéristique, les soupapes telles que des registres sont réglées de telle sorte que le niveau de pression dans des conduits est minimum et, néanmoins, les débits d'air désirés pénétrant dans les pièces et sortant des pièces sont réalisés audit niveau de pression.

Selon une autre caractéristique, on utilise des conduits de conditionnement d'air qui comprennent au moins un ventilateur situé côté sortie et qui est raccordé au conduit principal débouchant dans des conduits de pièces ou dans des conduits de dérivation, cette dérivation aboutis sant en outre à des conduits de pièces et les conduits situés côté sortie comprennent des soupapes de régulation du débit d'air sortant des pièces, servant à régler les débits d'air d'une manière spécifique aux pièces, la pièce est pourvue d'un détecteur de température pour la mesure de la température dans la pièce, la température de l'air situé à l'extérieur des pièces est détectée par un détecteur de la température de l'air extérieur, les détecteurs sont équipés d'une liaison de transmission de données aboutissant à une unité centrale de traitement, dans laquelle les densités de l'air sont définies sur la base des valeurs de température mesurées/observées, ce qui définit la pression à laquelle la circulation d'air s'effectue simplement sur la base des forces naturelles sans l'utilisation du ventilateur, et l'observation est effectuée sur la base de la pression calculée créée par les forces naturelles, dans l'unité centrale de traitement si ladite pression produit des circulations d'air dans les pièces, et s'il en est ainsi, le ventilateur est débranché et les soupapes sont commandées d'une manière indépendante sur la base des données de commande produites par l'unité centrale de traitement lorsque le ou les ventilateurs sont débranchés.

Selon une autre caractéristique, un détecteur de température est positionné dans la pièce, qui fait l'objet de la ventilation, et un détecteur de température est éga lement positionné à l'extérieur, et sur la base des tempé- ratures mesurées conformément au procédé, la densité de l'air régnant dans la pièce est définie et la différence entre la densité de l'air dans la pièce et la densité de l'air extérieur est calculée pour chaque pièce et la diffé rence de hauteur entre l'extrémité des conduits d'amenée et l'extrémité des conduits de sortie est notée et, sur la base de ladite information, la pression produite par les forces naturelles et à laquelle la circulation d'air s'effectue sans l'utilisation de ventilateurs, est calcu lée, la pression produite par les forces naturelles est observée pour chaque pièce, et le système vérifie si la pression créée par les forces naturelles à chaque étage est suffisante pour créer une circulation d'air désirée lorsque les papillons d'étranglement des soupapes sont réglés au minimum, et par conséquent les besoins de demandes d'air sont maximum, et si l'on trouve que la pression calculée mentionnée précédemment, créée par les forces naturelles pour chaque étage est suffisante pour fournir les débits d'air désirés, le ou les ventilateurs sont débranchés.

Selon une autre caractéristique, les valeurs de consigne du débit d'air pour chaque soupape, telle qu'un registre, sont données à des intervalles réguliers de sorte que les températures de l'air dans la ou les pièces et de l'air extérieur sont lues à des intervalles réguliers, et une combinaison de valeurs de consigne pour différentes soupapes est fournie simultanément ou approximativement simultanément à des intervalles réguliers.

Selon une autre caractéristique, un conduit de by-pass est prévu en association avec le ventilateur ou au voisinage de ce dernier, ce qui a pour effet qu'une circu lation d'air libre devient possible lorsque le ventilateur n'est pas utilisé.

L'invention concerne en outre un système de conditionnement d'air qui comprend une unité centrale de traitement, dans laquelle la pression produite par les forces naturelles et à laquelle la circulation d'air se produit simplement sur la base de la différence entre les températures de la pièce/du hall et de l'air extérieur, est calculée, et, si l'unité centrale de traitement détermine que ledit niveau de pression est suffisant pour qu'une circulation d'air pénètre dans toutes les pièces, le ventilateur est débranché, le système comporte un conduit de by-pass en association avec le ventilateur, de sorte que la circulation d'air se produit dans ledit conduit de by- pass, alors que le ventilateur est débranché, et le système comprend ses bus de transmission de données qui partent de l'unité de traitement de données en direction de chaque unité de commande des soupapes de régulation et des bus de transmission de données provenant des détecteurs de température situés dans les pièces et partant du détecteur de température détectant la température de l'air extérieur et aboutissant à l'unité de traitement de données, les soupapes étant réglées sur la base des données de commande délivrées au moyen de programmes dans l'unité de sorte que la circulation d'air provenant de chaque pièce/pénétrant dans chaque pièce s'effectue comme cela est souhaité et de telle sorte que, si un certain débit de circulation d'air pénétrant dans une pièce/sortant d'une pièce est modifié par réglage de la soupape en association avec cette pièce, les autres soupapes contenues dans le système sont également réglées de telle sorte que les débits de circulations d'air, qui les traversent, restent inchangés et ce aux valeurs préréglées.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés.

La figure 1A représente, à titre illustratif, le calcul de la pression utilisé en tant que base pour le procédé selon L'invention, cette figure 1A représentant un bloc de types d'étages, dans lequel les pièces Hl, H2 ... sont situées à des hauteurs différentes.

La figure 1B représente un second mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, selon lequel un raccord d'air dans chaque pièce est ouvert à travers une surface de mur, à partir de l'extérieur, et par conséquent il n'existe aucun conduit réel de circulation pour l'air arrivant. La figure 1C représente principalement un schéma de raccordement associé à l'installation de la figure 1A, mais dans une forme de réalisation dans laquelle les conduits Kt sur le côté alimentation contiennent un ventilateur Pt.

La figure 1D représente essentiellement la sou pape et la structure de composants associée à une forme de réalisation telle que celle représentée sur la figure 1B.

La figure 1E représente une/des lignes de transmission de données du système mécanique de commande associé à la forme de réalisation de la figure 1A, pour les unités de commande, de sorte que des moteurs pas-à-pas de registres, des moteurs électriques pour des ventilateurs, etc., les lignes n1, n2 ... de transmission de données sont connectées selon un réseau, qui est connecté à l'unité cen trale de traitement KY, qui définit les valeurs de consigne sur la base des différences de température mesurées et d'autres valeurs de données de départ fournies.

La figure 2 représente un bus n1 de transmission de données associé à une soupape de régulation, de préférence un registre Spl.p, et aboutissant à l'unité de commande Ssl.p de cette soupape, qui est en outre connectée à l'unité centrale de traitement KY.

La figure 3A représente une forme de réalisation de l'invention, dans laquelle les conduits Kt sur le côté alimentation s'étendent en dérivation sous la forme de conduits de dérivation par l'intermédiaire des moyens de commande en liaison avec les espaces de pièces. Les conduits sur le côté alimentation comportent un échangeur de chaleur LVT servant à refroidir ou chauffer l'air d'alimentation et à récupérer la chaleur à partir de l'air d'alimentation lorsque l'air d'alimentation est refroidi et que les conduits du côté sortie comportent un dispositif de récupération de chaleur LVP.

La figure 3B représente une forme de réalisation, dans laquelle les pièces situées au-dessus les unes des autres sont ouvertes dans un espace formant patio central, qui comporte un conduit pourvu d'un ventilateur de sortie et d'un conduit à circulation libre.

La figure 3C représente une structure qui est par ailleurs équivalente à celle de la forme de réalisation de la figure 3B, mais dans laquelle les conduits situés sur le côté alimentation ont été remplacées par des conduits de circulation traversant le mur, comme par exemple des ouver tures pour conduits. Aucun conduit réel d'alimentation n'est prévu dans ce cas. Les ouvertures murales peuvent être constituées par des soupapes de régulation qui sont situées dans une position standard ou sont positionnées séparément, par exemple en étant équipées d'un moteur de commande.

Les figures 1A, 1C illustrent le procédé selon l'invention pour la régulation de la circulation d'air dans des pièces Hl, H2 et H3 d'un bâtiment 0 à plusieurs étages, lesquelles pièces sont situées à des hauteurs différentes par rapport au niveau du sol. La circulation d'air frais d'alimentation s'effectue par l'intermédiaire des conduits d'alimentation Kt et la circulation d'air est évacuée des pièces par des conduits Kp situés sur le côté sortie, c'est-à-dire des conduits de sortie. Les détecteurs de mesure de température<B>TE,,</B> TE2, TE3, TEU sont situés dans les pièces ou dans les espaces formant halls Hl, H2 et H3 à l'extérieur du bâtiment. Dans les pièces Hl, H2, H3, il existe, en fonction de la température, des densités d'air pl, p2, p3, qui peuvent être calculées à l'aide des températures mesurées Tl, T2, T3 des pièces et à l'aide de la température TU de l'air extérieur, on peut calculer la densité pU de l'air extérieur. Le débit d'air dans les conduits Kp situés côté sortie est réglé à partir de chaque pièce Hl, H2, H3 à l'aide de soupapes de régulation Spl, Sp2, Spa telles que des registres, positionnés dans les conduits débouchant dans la pièce. Dans la présente application, les dispositifs réglant la quantité de circulation d'air, c'est-à-dire le débit d'air, sont désignés d'une manière générale sous le terme de soupapes. Elles peuvent être constituées de préférence par exemple par des registres, des registres à iris, etc. De l'air est évacué ou retiré des pièces à l'aide du ventilateur Pp situé sur le côté sortie. Les conduits Kp situés côté sortie comprennent une liaison au ventilateur Pp, dans laquelle l'aspiration du ventilateur Pp est raccordée par l'intermédiaire d'un conduit el au conduit principal e2 des conduits de sortie Kp de sorte que la partie terminale e2' du conduit principal e2 débouche librement à l'air extérieur, et le ventilateur Pp est raccordé par l'intermédiaire de cette liaison parallèlement au conduit e2'. Par conséquent, lorsque le ventilateur Pp est débranché, une circulation d'air libre dans les conduits e2, e2' devient possible en direction de l'air extérieur, sans que le ventilateur Pp gêne la circulation d'air libre, étant donné qu'il est débranché.

Comme cela est indiqué grâce à l'invention, la température TU de l'air extérieur et les températures Tl, T2 ... des pièces sont mesurées à des intervalles régu liers, par exemple à des intervalles d'une minute, pour la mise à jour du système. A partir desdites températures mesurées, la densité de l'air de la pièce et la densité de l'air extérieur sont en outre mesurées. La pression, pour laquelle une circulation d'air pourrait être établie dans le système sans l'utilisation d'un ventilateur lorsque les différences de la densité de l'air et les différences de hauteur des points d'extrémité du conduit d'amenée et du conduit de sortie sont connues, est calculée sur la base desdites données de densité.

La formule de calcul est la suivante Op (pascals) = (pl - pU).g.Ah, dans laquelle rsl désigne la densité de l'air présente dans la pièce et rU désigne la densité de l'air à l'extérieur, g étant l'accélération de la pesanteur (-9,82 m/s2) et Dh désignant la différence entre les hauteurs de l'extrémité d'alimentation du conduit d'alimentation et l'extrémité de sortie du conduit de sortie.

Si on désigne par qj une demande de circulation de l'air pénétrant dans la pièce et sortant de la pièce et si on désigne par Kj l'étranglement de la soupape J, telle qu'un registre, qui règle le débit d'air, l'étranglement Kj du registre J doit se situer dans le mode de ventilation d'air mentionné précédemment, avec les forces naturelles

Dans ce qui précède Dp* désigne la perte de pression dans le reste des conduits.

Dans une situation normale, le ventilateur Pp n'est pas utilisé et la ventilation est exécutée sur la base des forces naturelles. Le ventilateur Pp est branché lorsque la circulation indiquée ci-dessus montre que la force d'entraînement Op est trop faible pour transférer une circulation d'air désirée à l'intérieur de la pièce par l'intermédiaire de la soupape J lorsque l'étranglement de la soupape J est minimum.

Dans le procédé et le système de conditionnement d'air selon l'invention, les soupapes raccordées aux con duits du système sont commandées de telle sorte que lors- qu'une circulation d'air traversant une soupape donnée est modifiée, un contrôle est effectué immédiatement ou au bout d'un intervalle de temps At de manière à déterminer si ladite variation de la régulation du débit d'air et du registre a un impact quelconque sur les réglages des autres soupapes, sur leurs valeurs de consigne, avec comme résul tat le fait que le débit d'air traversant lesdites autres soupapes est maintenu aux valeurs désirées et que le niveau de pression des conduits est néanmoins minimum.

Lors du calcul et de l'enregistrement de la tem pérature de l'espace d'une pièce, et, par l'intermédiaire de cette température, de la densité de l'air de la pièce, et de la température de l'air extérieur et, au moyen de cette dernière, de la densité de l'air extérieur, la force d'entraînement produite par les forces naturelles, c'est-à- dire la pression d'entraînement 0, est calculée. Si le système peut fonctionner à l'aide de la pression d'entraînement Ap de manière que la totalité des circula tions d'air désirées pénétrant dans les pièces/sortant des pièces sont exécutées, le ou les ventilateurs sont débran chés et les soupapes du système sont commandées alors que le ou les ventilateurs sont débranchés.

Le système selon l'invention comprend avantageu sement les conduits principaux et les conduits de dériva tion, qui y sont raccordés, et en outre les conduits de dérivation débouchent dans les pièces. Les soupapes réglant le débit d'air sont situées avantageusement dans les conduits de dérivation et peuvent être des registres, des registres à iris ou d'autres structures de soupapes, dont les débits d'air doivent être réglés.

Lorsque les données de commande sont envoyées par l'unité centrale de traitement KY à chacune des soupapes, une valeur de consigne spécifique à chacune d'elles est délivrée pour la régulation du débit d'air (par exemple en 1/mn) dans ladite soupape, par exemple au niveau d'un registre, de sorte qu'on obtient le débit d'air pénétrant dans la pièce/sortant de la pièce Hl, H2 ... Lorsque le débit d'air pénétrant dans une pièce/sortant d'une pièce est modifié, une nouvelle valeur de consigne est délivrée pour une soupape, par exemple un registre. De ce fait une nouvelle combinaison de nouvelles valeurs de consigne est délivrée pour toutes les valeurs du système, de sorte que les circulations provenant d'autres pièces/pénétrant dans d'autres pièces sont maintenues aux valeurs désirées par avance, bien qu'un débit d'air provenant d'une pièce/péné- trant dans une pièce soit modifié. Le débit d'air sortant d'une pièce/pénétrant dans une pièce peut être modifié par exemple conformément à un programme prédéterminé, et dans un tel cas, le système peut être mis à jour à des inter valles réguliers, c'est-à-dire qu'une combinaison de valeurs de consigne des débits d'air peut être délivrée pour différentes soupapes du système, qui mettent en oeuvre les débits d'air désirés. Dans la présente application, on part de soupapes réglant le débit d'air, ces soupapes étant par exemple des registres à iris, des registres à treillis, des registres, etc. Des moyens réglant eux-mêmes le débit d'air incluent l'unité de commande, dans laquelle une valeur de consigne est introduite. L'unité de commande peut être par exemple un moteur pas-à-pas qui fait tourner l'arbre du registre.

Dans l'unité centrale de traitement KY du système selon l'invention, les équations sont programmées dans la mémoire d'une telle unité, et avec ces équations on peut calculer les densités de l'air dans la ou les pièces et de l'air extérieur, par exemple au bout d'un certain inter valle de temps sur la base des données de température déli vrées par les détecteurs de température et sur la base des différences de densité de l'air extérieur et de l'air situé dans la pièce, on peut calculer les forces naturelles, c'est-à-dire la pression à laquelle le débit d'air est obtenu sans l'utilisation d'un ventilateur. De ce fait l'unité centrale de traitement calcule également ou contrôle si tous les débits requis sont obtenus au moyen desdites forces naturelles audit instant à travers les sou papes installées dans les conduits et, si c'est le cas, le ventilateur est débranché et la ventilation et la commande des soupapes s'effectuent alors que le ventilateur est débranché. Le mode du système est mis à jour à certains intervalles Dt, par exemple à des intervalles d'une minute. Si le système situé dans la phase suivante calcule le fait que les forces naturelles ne sont pas suffisantes, le ven tilateur est branché et le système utilise ce ventilateur.

Les figures 1B, 1D représentent schématiquement un bâtiment O comportant plusieurs étages. Les pièces H1, H2 et H3 situées les unes au-dessus des autres comprennent un grand trajet pour les circulations d'air d'amenée pénétrant dans chaque pièce à partir de l'air extérieur. Alors, conformément au procédé selon l'invention, la pres sion créée par les forces naturelles est calculée de la manière appliquée ci-après pour chaque pièce H1, H2, H3 Dp3 = (rs3 - ru).g.Dh3 étage H3 Dp2 = (rs2 - ru).g.Dh2 étage H2 Dpl = (rsl - ru).g.Dhl étage H1 Des conduits de sortie Kpl, Kp2 partent de chaque pièce, et un ventilateur de sortie Kp est raccordée à chaque système de conduit de sortie, et un conduit de sor tie e2' pour la circulation de l'air libre est raccordé au système en étant adjacent à ce dernier.

Sur la figure 1C, on a représenté un schéma de liaison associé principalement à l'installation de la figure 1A, et dans laquelle le côté alimentation comprend un ventilateur Pt. La représentation de la figure 1C com prend les composants et les références, indiqués ci-après, du système : les conduits situés sur le côté d'amenée de l'air frais sont indiqués par Kt. Les soupapes de régula- tion raccordées au conduit d'amenée d'air frais, de préfé rence des registres, sont désignées par les références Spl,t, Sp2,t, Sp3,t ##.. c'est-à-dire les unités de com mande telles que des moteurs électriques et équivalents, qui sont raccordés aux registres et les commandent, sont désignées par Ps,t, Pp2,t, Pp3,t# Respectivement les conduits pour la circulation d'air côté sortie sont dési gnés par Kp et les soupapes de régulation, telles que des registres, en liaison avec les conduits de dérivation débouchant dans les pièces Hl, H2, H3, sont désignés par les références Spl,p, Sp2,p, Sp3,p ... Les soupapes liées directement aux pièces comme par exemple des diffuseurs d'air de plafonds, des unités de soupapes réglant le tirage, etc. sont désignées, sur le côté alimentation, par Vt,l# Vt,2, Vt,3 #.. et sur le côté sortie par Vp,l, Vp,2, V0,3 ...

Le ventilateur situé sur le côté sortie en liai son avec les conduits Kp sur le côté sortie est désigné par Pp et l'unité de commande, qui commande le ventilateur, est désignée par Ep en association avec le ventilateur de sor tie Pp et l'équipement de commande du ventilateur Pt sur le côté alimentation désigné par Et.

Comme cela est représenté sur la figure 1C, le ventilateur Pt sur le côté alimentation est agencé de manière à être relié au conduit parallèle e20 au niveau de son conduit e3 situé sur le côté refoulement et l'aspira tion el du ventilateur Pt débouche à l'air extérieur au même niveau en hauteur que l'extrémité e201 du conduit parallèle e20. Le ventilateur Pp sur le côté sortie com prend une chambre d'aspiration el, qui est raccordée au conduit principal p2, dont l'extrémité e21 débouche à l'extérieur.

La figure 1D est associée à la forme de réalisa tion de la figure 1B, dans laquelle les conduits s'ouvrent directement de l'extérieur pour pénétrer dans les pièces Hl, H2, H3, et sortir des pièces Hl, H2, H3 par l'intermédiaire de soupapes Vtl, Vt2, Vt3# Les conduits Kp sur le côté sortie sont connectés respectivement aux pièces, comme représenté dans la forme de réalisation de la figure 1C.

Sur la figure 1C, les lignes n1, n2 ... de trans mission de données du système électronique de commande sont associées à la forme de réalisation de la figure 1A. Le détecteur de température<B>TE,</B> de la pièce Hl est raccordé à la ligne n1 de transmission de données. La soupape de régu lation du côté sortie, de préférence le régulateur PSIp du registre Spl,t, Sp2,t, Sp3,t ..., est raccordée à la ligne respective. Le détecteur de température TE2 de la pièce H2 est connecté à la ligne n2 et, le régulateur Ps2,p de la soupape, telle que le registre Sp2,p, qui règle le débit d'air sur le côté sortie, est raccordé à cette ligne respective, et le détecteur de température TE3 de la pièce H3 est raccordé à la ligne n3, ligne dans laquelle est connecté le régulateur Ps3,p de la soupape de régulation du côté sortie, de préférence le registre Sp3,p. Les moyens de commande Ep du ventilateur Pp du côté sortie sont connectés par l'intermédiaire des lignes n4, n6 avec l'unité centrale de traitement KY. Les lignes n1, n2, n3 de transmission de données sont connectées à une ligne de liaison n5 et en outre, par l'intermédiaire de la ligne n6, à l'unité cen trale de traitement KY qui traite les données.

C'est pourquoi le calcul est exécuté par l'inter médiaire de l'unité centrale de traitement KY, laquelle unité centrale peut être également prévue sous forme dis tribuée, de sorte que l'unité centrale de traitement com prend la mémoire et la capacité de programmation, ce qui a pour effet que sur la base du résultat de calcul réalisé dans l'unité centrale de traitement, le ventilateur Pp situé sur le côté sortie est utilisé au moyen de la com mande du dispositif de commande Ep du ventilateur situé côté sortie, et respectivement des soupapes de régulation Spl'p, Sp2,p par l'intermédiaire de leurs unités de commande Psl,p, Ps2,p ..., ces unités étant par exemple des moteurs électriques, des moteurs pas-à-pas, etc. Lorsque sur la base des données calculées produites dans l'unité centrale de traitement KY, il n'est pas nécessaire d'utiliser le ventilateur Pp, au lieu de cela, les forces naturelles sont suffisantes pour exécuter la ventilation depuis les pièces/dans les pièces de sorte que toutes les circulations d'air désirées passant par les soupapes sont obtenues, le ventilateur Pp étant débranché. Le système peut être connecté au moyen d'un réseau n1, n2, n3 de transmission de données au reste du système d'automatisation (VAK) du bâtiment.

La figure 2 représente une forme de réalisation d'une soupape de régulation, de préférence d'un registre Spl,p. La soupape de régulation est constituée par un registre qui est ouvert ou fermé par une unité de commande Ps1,p# L'unité de commande reçoit les signaux de commande par l'intermédiaire d'un bus n1 de transmission de données partant de l'unité centrale de traitement KY. La circula tion d'air du canal de circulation d'air est réglée par une soupape de régulation, de préférence par le registre Sp"p.

La figure 3A représente une forme de réalisation de l'invention, dans laquelle les conduits Kt côté ali mentation débouchent dans des canaux de dérivation qui sont connectés, par l'intermédiaire des dispositifs de commande, aux pièces, dans chacune desquelles plusieurs sorties sont ouvertes, de sorte qu'une soupape de régulation séparée règle chaque sortie. Les conduits situés côté sortie sont raccordés à un conduit commun principal e2 situé côté sor tie, qui comprend éventuellement des moyens de récupération de chaleur LTP et en outre, en aval d'un ventilateur Pp comportant un canal e2' qui succède au ventilateur, et débouchant librement à l'extérieur. Dans la forme de réali- sation de la figure 3A, les conduits Kt situés sur le côté alimentation peuvent comporter en outre un échangeur de chaleur résiduel servant à refroidir ou chauffer l'air devant être introduit dans les pièces et en être évacué.

La figure 3B représente une forme de réalisation, dans laquelle le conduit principal Kt sur le côté alimenta tion débouche dans deux conduits de dérivation, qui sont en outre raccordés à chaque pièce des deux côtés de ce qu'on appelle un espace formant patio central F. Dans ce qu'on appelle l'espace formant patio central F, un conduit libre e200 débouche dans la partie supérieure de l'espace formant patio F, et dans le conduit el, auquel est raccordé le ven tilateur P p. Un conduit de sortie comportant une soupape de sortie sort de chaque pièce, ledit conduit de sortie débou chant dans l'espace formant patio central F. Les pièces Hl, H2, H3, Hl', H2', H3' sont situées es unes au-dessus des autres, c'est-à-dire suivant des étages, à différentes positions en hauteur. Pour le conduit d'alimentation e3, une soupape de by-pass séparée 60 est disposée dans une ouverture de by-pass e40 dans un conduit. La soupape de by- pass 60 est située au voisinage du ventilateur Pt situé côté alimentation. Ladite soupape de by-pass 60 est ouverte lorsque le ventilateur Pl est débranché et une circulation d'air libre depuis l'extérieur dans les conduits Kt est autorisée.

La figure 3C représente une forme de réalisation correspondant à la figure 3B, et dans cette forme de réali sation, une ouverture de circulation d'air libre est prévue dans le mur de chaque pièce Hl, H2 ... A d'autres égards, l'installation est équivalente à l'installation de la figure 3B.

Claims (8)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Procédé de conditionnement d'air pour la ven tilation d'une ou de plusieurs pièces et/ou halls, selon lequel au moins un ventilateur (Pp et/ou Pt) est utilisé pour produire une ventilation dans la pièce/le hall et hors de la pièce/du ha11, caractérisé en ce que la température de l'air extérieur et la température d'une pièce/d'un hall (Hl, H2 ... ) sont observées et, sur la base des différences entre les températures de l'air extérieur et de la pièce/du hall (Hl, H2 ... ), la pression provoquée par les forces naturelles, pour laquelle une circulation d'air pénètre dans la pièce/sort de la pièce ou pénètre par le hall/sort du hall (Hl, H2, ... ) sans l'utilisation d'un ventilateur (Pp et/ou Pt), est calculée, et s'il est établi que la circulation d'air peut être obtenue sans le ventilateur (P p et/ou Pt) de telle sorte que les circulations désirées d'air à partir de la pièce/des pièces et/ou du hall/des halls (Hl, H2 ...) s'effectuent sans utiliser le ventilateur, le ventilateur (Pp, Pt) est débranché de sorte que la ventilation s'effectue simplement sur la base de la différence de température entre la pièce et l'air extérieur.

2. Procédé de conditionnement d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que des soupapes telles que des registres (Spl,p, Sp2,p ... Spl,t, Sp2,t) de régulation du débit d'air sont réglées de telle sorte que, lorsque la valeur de consigne du débit d'air d'une soupape, tel que le registre (Spl,p, Sp2,p ... Spl,t, Sp2,t), est modifié ainsi que par conséquent le débit d'air traversant ladite soupape (Spl,p, Sp2,p ... Spl,t, Sp2,t) sur la base de ladite modification, les nouvelles valeurs de consigne des autres soupapes (Spl,p, Sp2,p ... Spl,t, Sp2,t) sont calculées de sorte que les débits d'air pénétrant dans les autres pièces ou sortant des autres pièces sont maintenus aux valeurs prédéterminées désirées.

3. Procédé de conditionnement d'air selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les soupapes telles que des registres (Spl,p, Sp2,p ... Spl,t, Sp2,t) sont réglées de telle sorte que le niveau de pression dans des conduits (Kp,Kt) est minimum et, néanmoins, les débits d'air désirés pénétrant dans les pièces et sortant des pièces (Hl,H2) sont réalisés audit niveau de pression.

4. Procédé de conditionnement d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise des conduits de conditionnement d'air qui comprennent au moins un ventilateur (Pp) situé côté sortie et qui est raccordé au conduit principal (e2) débouchant dans des conduits de pièces ou dans des conduits de dériva tion, cette dérivation aboutissant en outre à des conduits de pièces et que les conduits situés côté sortie compren nent des soupapes de régulation du débit d'air sortant des pièces, servant à régler les débits d'air d'une manière spécifique aux pièces, que la pièce est pourvue d'un détecteur de température (TEl, TE2 ... ) pour la mesure de la température dans la pièce, que la température de l'air situé à l'extérieur des pièces est détectée par un détecteur (TEU) de la température de l'air extérieur, que les détecteurs sont équipés d'une liaison de transmission de données aboutissant à une unité centrale de traitement (KY), dans laquelle les densités de l'air sont définies sur la base des valeurs de température mesurées/observées, ce qui définit la pression à laquelle la circulation d'air s'effectue simplement sur la base des forces naturelles sans l'utilisation du ventilateur, et que l'observation est effectuée sur la base de la pression calculée créée par les forces naturelles, dans l'unité centrale de traitement (KY) si ladite pression produit des circulations d'air dans les pièces, et s'il en est ainsi, le ventilateur est débranché et les soupapes sont commandées d'une manière indépendante sur la base des données de commande produites par l'unité centrale de traitement (KY) lorsque le ou les ventilateurs (Pt, Pp) sont débranchés.

5. Procédé de conditionnement d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un détecteur de température (TE1, TE2, TE3) est posi tionné dans la pièce, qui fait l'objet de la ventilation, et qu'un détecteur de température (TEU) est également posi tionné à l'extérieur, que sur la base des températures mesurées conformément au procédé, la densité de l'air régnant dans la pièce est définie et la différence entre la densité de l'air dans la pièce et la densité de l'air extérieur est calculée pour chaque pièce et la différence de hauteur entre l'extrémité des conduits d'amenée et l'extrémité des conduits de sortie est notée et, sur la base de ladite information, la pression produite par les forces naturelles et à laquelle la circulation d'air s'effectue sans l'utilisation de ventilateurs, est calcu lée, que la pression produite par les forces naturelles est observée pour chaque pièce, et que le système vérifie si la pression créée par les forces naturelles à chaque étage est suffisante pour créer une circulation d'air désirée lorsque les papillons d'étranglement des soupapes sont réglés au minimum, et que par conséquent les besoins de demandes d'air sont maximum, et si l'on trouve que la pression calculée mentionnée précédemment, créée par les forces naturelles pour chaque étage est suffisante pour fournir les débits d'air désirés, le ou les ventilateurs (Pp, Pt) sont débranchés.

6. Procédé de conditionnement d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les valeurs de consigne du débit d'air pour chaque soupape, telle qu'un registre (Spl,p, Sp2,p ... Spl,t, Sp2,t), sont données à des intervalles réguliers de sorte que les tempé ratures de l'air dans la ou les pièces (Hl, H2) et de l'air extérieur sont lues à des intervalles réguliers, et qu'une combinaison de valeurs de consigne pour différentes sou papes (Spl,p, Sp2,p ... Spl,t, Sp2,t) est fournie simulta nément ou approximativement simultanément à des intervalles réguliers.

7. Procédé de conditionnement d'air selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un conduit de by-pass (e2', e20', e40) est prévu en association avec le ventilateur (Pp, Pt) ou au voisinage de ce dernier, ce qui a pour effet qu'une circulation d'air libre devient possible lorsque le ventilateur (P p ou Pt) n'est pas utilisé.

8. Système de conditionnement d'air, caractérisé en ce qu'il comprend une unité centrale de traitement (KY), dans laquelle la pression produite par les forces naturelles, à laquelle la circulation d'air se produit simplement sur la base de la différence entre les températures de la pièce/du hall et de l'air extérieur, est calculée, et, si l'unité centrale de traitement (KY) détermine que ledit niveau de pression est suffisant pour qu'une circulation d'air pénètre dans toutes les pièces, le ventilateur est débranché, que le système comporte un conduit de by-pass (e2', e20', e200) en association avec le ventilateur (Pp et/ou Pt), de sorte que la circulation d'air se produit dans ledit conduit de by-pass (e2', e20', e200) alors que le ventilateur est débranché, et que le système comprend des bus (n1, n2 ... ) de transmission de données qui partent de l'unité (KY) de traitement de données en direction de chaque unité de commande (Psl,t, Psl,l, Ps2,t, Ps2,1 ... ) des soupapes de régulation (Sp1,t, Spl,li Sp2,ti Sp2,1 #..) et des bus (n1, n2 ...) de transmission de données provenant des détecteurs de température<B>(TE,,</B> TE2 ... ) situés dans les pièces et partant du détecteur de température (TEU) détectant la température de l'air extérieur et aboutissant à l'unité (KY) de traitement de données, les soupapes étant réglées sur la base des données de commande délivrées au moyen de programmes dans l'unité (KY) de sorte que la circulation d'air provenant de chaque pièce/pénétrant dans chaque pièce s'effectue comme cela est souhaité et de telle sorte que, si un certain débit de circulation d'air pénétrant dans une pièce/sortant d'une pièce (Hl, H2 ... ) est modifié par réglage de la soupape (Spi,p, Sp2,p ... Spi,t, Sp2,t) en association avec cette pièce, les autres soupapes contenues dans le système sont également réglées de telle sorte que les débits de circulations d'air, qui les traversent, restent inchangés et ce aux valeurs préréglées.