FR2979418A1

FR2979418A1 - Installation domestique de regulation thermique et de ventilation

Info

Publication number: FR2979418A1
Application number: FR1157489A
Authority: FR
Inventors: Yves Beuve
Original assignee: Muller et Cie SA
Current assignee: Muller et Cie SA
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2013-03-01
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: FR2979418B1

Abstract

L'invention se rapporte à une installation (10) de régulation thermique domestique, comportant : - un système (11) de ventilation mécanique comprenant : - un premier circuit (12) d'air extrait à l'intérieur d'un bâtiment, - un deuxième circuit (16) d'air extérieur au bâtiment, - un premier échangeur (20) thermique situé en aval des entrées du premier et du deuxième circuit ; - une première vanne by-pass (21) montée en parallèle du premier échangeur ; - un système de pompe à chaleur comprenant un troisième circuit (24) de fluide frigorigène, reliant les éléments suivants : - un deuxième échangeur (28) thermique air-fluide frigorigène, situé sur le premier circuit (12) en aval du premier échangeur (20) ; - au moins un compresseur (32) ; - au moins un détendeur (33,34) ; - au moins un troisième échangeur thermique (28,29). L'invention se rapporte en outre à un procédé de régulation d'une telle installation.

Description

Installation domestique de régulation thermique et de ventilation La présente invention se rapporte à une installation permettant à la fois la ventilation d'un bâtiment, le chauffage ou le refroidissement de l'air intérieur audit bâtiment et la production d'eau chaude sanitaire. La présente invention se rapporte également à un procédé de régulation d'une telle installation. Dans le domaine de la régulation thermique, des recherches sont actuellement menées pour réduire les dépenses énergétiques. Les pompes à 10 chaleur sont connues comme des moyens avantageux de régulation thermique, tant pour leur performance énergétique que pour leur modularité. Elles peuvent en effet fournir à la fois du chauffage et de la climatisation. Le principe d'une pompe à chaleur est de prélever des calories d'une « source froide », par exemple un flux d'air, pour les transférer à une 15 « source chaude », par exemple un autre flux d'air ou un réservoir d'eau chaude sanitaire. De manière classique, une pompe à chaleur comporte un circuit, parcouru par un fluide frigorigène. Un fluide frigorigène est une substance capable d'absorber et de restituer de la chaleur, par des changements d'état 20 liquide/gaz ou gaz/liquide. De manière classique, le circuit de fluide frigorigène de la pompe à chaleur forme une boucle passant par les éléments suivants : un évaporateur, dans lequel le fluide prélève de la chaleur à une source froide et passe de l'état liquide à l'état gazeux ; 25 un compresseur : actionné par un moteur, il élève la pression et la température du fluide frigorigène gazeux en le comprimant ; un condenseur, dans lequel le fluide frigorigène passe de l'état gazeux à l'état liquide en cédant sa chaleur à une source chaude ; 30 un détendeur : il réduit la pression et la température du fluide frigorigène en phase liquide. Des installations thermiques domestiques avec pompe à chaleur, assurant à la fois la ventilation d'un bâtiment et la production d'eau chaude sanitaire, sont notamment décrites dans les documents FR 2941521 et FR 35 2926353.

Or, il est particulièrement avantageux d'assurer également une régulation thermique de l'air intérieur d'un bâtiment, cette régulation thermique permettant à la fois de chauffer et de refroidir l'air intérieur, en fonction des besoins.

Pour réduire les dépenses énergétiques, il est connu d'équiper les bâtiments de ventilations double flux : l'air neuf entrant dans le bâtiment récupère des calories sur l'air extrait du bâtiment et rejeté à l'extérieur. Cependant, il existe des cas où il est plus avantageux de ne pas effectuer un tel échange thermique entre l'air entrant et l'air sortant, selon les divers besoins énergétiques dans le bâtiment. La présente invention vise à résoudre ces problèmes et à proposer une installation de ventilation et de régulation thermique, permettant le chauffage ou la climatisation de l'air ainsi que la production éventuelle d'eau chaude, tout en optimisant la récupération d'énergie disponible ainsi que le rendement énergétique global de l'installation. Un objet de l'invention est en effet une installation de régulation thermique domestique, comportant : - un système de ventilation mécanique contrôlée double flux, ledit système comprenant : un premier circuit d'air extrait à l'intérieur d'un bâtiment, ledit premier circuit comprenant un ventilateur, une entrée reliée à l'intérieur dudit bâtiment et une sortie reliée à l'extérieur dudit bâtiment ; un deuxième circuit d'air neuf extérieur au bâtiment, ledit deuxième circuit comprenant un ventilateur, une entrée reliée à l'extérieur dudit bâtiment et une sortie reliée à l'intérieur dudit bâtiment ; un premier échangeur thermique situé en aval des entrées du premier et du deuxième circuit, ledit premier échangeur permettant un échange thermique entre l'air extrait et l'air neuf ; une première vanne by-pass ou dispositif équivalent, montée en parallèle du premier échangeur sur une branche secondaire du deuxième circuit ; - un système de pompe à chaleur comprenant un troisième circuit de fluide frigorigène, ledit troisième circuit reliant les éléments suivants : un deuxième échangeur thermique air-fluide frigorigène, permettant un échange thermique avec l'air circulant dans le premier circuit, ledit deuxième échangeur étant situé sur le premier circuit en aval du premier échangeur ; au moins un compresseur ; au moins un détendeur ; au moins un troisième échangeur thermique.

La première vanne by-pass permet de contrôler le débit d'air du deuxième circuit passant par le premier échangeur, afin de moduler la température des différents flux d'air selon les besoins énergétiques de l'installation.

Le troisième échangeur thermique peut être un échangeur air-fluide frigorigène, permettant un échange thermique avec l'air circulant dans le deuxième circuit. Il peut également s'agir d'un échangeur de type eau-fluide frigorigène, permettant un échange thermique avec un liquide contenu dans un réservoir.

Préférentiellement, l'installation comprend à la fois un tel échangeur air- fluide frigorigène et un tel échangeur de type eau-fluide frigorigène, une deuxième vanne by-pass - ou dispositif équivalent - permettant de moduler une répartition de fluide frigorigène entre lesdits échangeurs. Un autre objet de l'invention est un procédé de régulation d'une telle installation. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ouverture de la première vanne by-pass est calculée en fonction des températures d'entrée d'air dans le premier et le deuxième circuits, afin de maintenir dans une certaine plage la température de l'air entrant dans le deuxième échangeur. Cette fonction permet de préserver du givre ledit échangeur et/ou d'optimiser les performances énergétiques de la pompe à chaleur. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, lorsque l'air extérieur est plus frais que l'air intérieur et que ce dernier nécessite cependant un refroidissement, la pompe à chaleur est arrêtée et seule la ventilation assure le refroidissement de l'intérieur du bâtiment. Une économie d'énergie est ainsi réalisée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci sont données à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : Figure 1 : une vue schématique d'une installation selon un mode de réalisation de l'invention, en mode production d'eau chaude sanitaire avec récupération de chaleur sur l'air extrait. Figure 2 : une vue schématique d'un dispositif de régulation de l'installation de la figure 1 ; Figure 3 : une vue schématique de l'installation de la figure 1, en ^ ^ ^ mode chauffage de l'air neuf avec récupération de chaleur sur l'air extrait. - Figure 4 : une vue schématique de l'installation de la figure 1, en mode production d'eau chaude sanitaire avec récupération de chaleur sur l'air neuf. - Figure 5 : une vue schématique de l'installation de la figure 1, en mode refroidissement de l'air neuf et transfert des calories sur l'air extrait. La figure 1 représente une vue schématique d'une installation de régulation thermique domestique selon un mode de réalisation de l'invention. L'installation 10 comporte un système 11 de ventilation mécanique contrôlée double flux. Ledit système 11 comprend un premier circuit 12 d'air extrait à l'intérieur d'un bâtiment (non représenté). Ledit premier circuit 12 comprend une entrée 13 reliée à l'intérieur dudit bâtiment et une sortie 14 reliée à l'extérieur dudit bâtiment. L'air extrait se déplace dans le premier circuit 12 au moyen d'un ventilateur 15. Le système 11 comprend en outre un deuxième circuit 16 d'air neuf extérieur au bâtiment. Ledit deuxième circuit 16 comprend une entrée 17 reliée à l'extérieur dudit bâtiment et une sortie 18 reliée à l'intérieur dudit bâtiment. L'air neuf se déplace dans le deuxième circuit 16 au moyen d'un ventilateur 19. Le premier circuit 12 et le deuxième circuit 16 se croisent dans un échangeur 20 thermique à récupération passive. L'échangeur 20 est situé proche des entrées (13, 17) du premier et du deuxième circuit, en aval desdites entrées. L'échangeur 20 permet un premier échange thermique entre l'air extrait et l'air neuf. Ainsi, en hiver, l'air entrant par le deuxième circuit récupère une partie des calories de l'air sortant par le premier circuit. Inversement, en été, l'air entrant est rafraîchi par l'air sortant, qui évacue des calories à l'extérieur du bâtiment. Une vanne by-pass 21, ou un dispositif équivalent, est montée en parallèle de l'échangeur 20, sur le deuxième circuit 16. Plus précisément, la vanne 21 est située sur une branche secondaire 22 du deuxième circuit 16, une première extrémité de ladite branche étant située entre l'entrée 17 d'air 2 9 794 18 5 neuf et l'échangeur 20, une seconde extrémité de ladite branche 22 étant raccordée au deuxième circuit 16 en aval de l'échangeur 20. La vanne 21 permet de moduler la quantité d'air neuf entrant dans l'échangeur 20 par le deuxième circuit 16, afin par exemple de réguler la 5 température de l'air extrait sortant dudit échangeur 20 par le premier circuit 12. De tels modes de régulation seront explicités plus bas. L'installation 10 de chauffage domestique comporte en outre un système 23 de pompe à chaleur. Le système 23 comprend un troisième circuit 24 de fluide frigorigène. 10 Le circuit 24 comporte plusieurs branches, munies de vannes by-pass (25, 26) deux voies et/ou de vannes 27 quatre voies à inversion de cycle, afin de définir une trajectoire du fluide frigorigène dans le circuit 24 selon le mode de fonctionnement de l'installation 10. Différents modes de fonctionnement seront explicités plus bas. 15 Le circuit 24 de fluide frigorigène passe par un échangeur 28 thermique air-fluide frigorigène, permettant un échange thermique avec l'air circulant dans le premier circuit. L'échangeur 28 est situé sur le premier circuit 12, en aval de l'échangeur 20 à récupération passive. Le circuit 24 passe par un autre échangeur 29 thermique air-fluide 20 frigorigène, permettant un échange thermique avec l'air circulant dans le deuxième circuit. L'échangeur 29 est situé sur le deuxième circuit 16, en aval de l'échangeur 20 à récupération passive. Le circuit 24 passe également par un échangeur 30 thermique eau-fluide frigorigène. L'échangeur 30 est au contact d'un réservoir 31 d'eau. 25 L'échangeur 30 est destiné à produire de l'eau chaude sanitaire pour le bâtiment équipé de l'installation 10. Le circuit 24 est par ailleurs équipé d'au moins un compresseur 32. De manière préférentielle, le compresseur 32 est positionné à l'intérieur du premier circuit 12 d'air extrait, entre l'échangeur 20 à récupération passive et 30 l'échangeur 28 thermique air-fluide frigorigène. Ainsi, en hiver, les calories dissipées par le compresseur pourront être récupérées par l'intermédiaire de l'échangeur 28. En été, lesdites calories pourront être évacuées vers l'extérieur par l'air du premier circuit. Le circuit 24 est par ailleurs équipé d'au moins un détendeur 33. Dans 35 l'exemple de la figure 1, l'installation 10 comporte deux détendeurs (33, 34), situés sur deux branches différentes du circuit 24. Selon le mode de fonctionnement de l'installation 10, l'une ou l'autre branche et l'un ou l'autre détendeur (33, 34) sont utilisés. L'installation 10 peut en outre comporter des filtres 35 à air situés sur le premier et le deuxième circuits (12, 16) d'air, en amont de l'échangeur 20 à récupération passive. L'installation 10 peut également comporter une résistance chauffante 36, située entre l'échangeur 29 et la sortie 18 du deuxième circuit 16. La résistance 36 permet un chauffage d'appoint de l'air neuf insufflé dans le bâtiment, en cas de chauffage insuffisant par le reste de l'installation 10. Le réservoir 31 peut également comporter un chauffage 37 d'appoint électrique. L'installation 10 est gérée par un dispositif 40 électronique de régulation, dont une représentation schématique est montrée à la figure 2. Ledit dispositif 40 comporte notamment un microprocesseur 41, une 15 mémoire 42 de données, une mémoire 43 de programme et au moins un bus 44 de communication. La mémoire 42 de données stocke des valeurs de températures de consigne, par exemple Tceau pour le réservoir 31 ou Tcint pour la température de l'air soufflé en sortie 18 du deuxième circuit 16, à l'intérieur du bâtiment. 20 Une valeur de consigne TcE peut également être fixée pour l'air entrant dans l'échangeur 28. Ces valeurs peuvent éventuellement être modifiées par un utilisateur. Par une interface 45 d'entrée, le dispositif 40 est notamment relié à des sondes thermiques de l'installation 10, certaines de ces sondes étant 25 représentées à la figure 1. Des sondes (51, 52) sont notamment situées en entrées (13, 17) des premier et deuxième circuits d'air ; une sonde 56 est également située en sortie du deuxième circuit ; des sondes (53, 54) sont également situées sur lesdits circuits d'air en entrées des échangeurs thermiques (28, 29). Le réservoir 31 est également équipé d'une sonde 55 de 30 température d'eau. Par l'intermédiaire d'une interface 46 de sortie, le fonctionnement de l'installation 10 est commandé par un programme 47 qui exécute les étapes d'un procédé selon un mode de réalisation de l'invention. Le programme 47 commande notamment le fonctionnement des 35 ventilateurs (15, 19), du compresseur 32, des résistances (36, 37) et des vannes (21, 25, 26, 27). Afin de préserver un équilibre des pressions entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment, les débits des ventilateurs (15, 19) sont préférentiellement maintenus égaux l'un à l'autre. Selon un mode de réalisation de l'invention, le programme 47 prévoit deux modes de fonctionnement principaux : le mode hiver correspond au cas où l'on cherche à réchauffer l'air intérieur au bâtiment ; c'est-à-dire que la température T2 d'air neuf mesurée par la sonde 56 en sortie du circuit 16 doit être supérieure à la température T3 d'air extrait mesurée par la sonde 51 en entrée du circuit 12.

Au contraire, le mode été correspond au cas où l'on cherche à refroidir l'air intérieur au bâtiment; c'est-à-dire que la température T2 d'air neuf en sortie du circuit 16 doit être inférieure à la température T3 d'air extrait en entrée du circuit 12. Dans les deux cas, une production parallèle d'eau chaude sanitaire peut être assurée. En mode hiver, le programme 47 peut permettre de définir un ordre de priorité entre la production d'eau chaude sanitaire et le chauffage de l'air entrant. Par exemple, dans le cas où la production d'eau chaude est prioritaire, le système 23 de pompe à chaleur transfère des calories à l'eau du réservoir 31 tant que la température de ladite eau est inférieure à la température de consigne Tceau. Dès que ladite température est atteinte, le système 23 transfère des calories à l'air entrant par le deuxième circuit 16. La figure 1 représente l'installation 10 en mode hiver durant la production d'eau chaude sanitaire. Les vannes by-pass et à inversion de cycle sont positionnées de sorte que le fluide frigorigène du circuit 24 suive la trajectoire représentée en trait épais sur la figure 1. Plus précisément, le fluide frigorigène en phase liquide passe par l'échangeur 28, qui se trouve en mode évaporateur. Ledit fluide frigorigène se charge alors en calories fournies par l'air extrait, tout en passant en phase gazeuse. Le fluide passe ensuite par le compresseur 32 dans lequel il augmente en température et en pression, puis parvient dans le condenseur 30. Il cède alors ses calories à l'eau du réservoir 31 en passant en phase liquide. Il passe ensuite dans le détendeur 34 avant de retourner dans l'échangeur 28. Avant de passer par l'échangeur 28, l'air extrait par le premier circuit transfère une partie de ses calories, au niveau de l'échangeur 20, à l'air neuf entrant par le deuxième circuit 16. En mode hiver, il arrive que la température T1 de l'air entrant, mesurée par la sonde 52, soit très basse. Or, il est important d'éviter la formation de givre dans l'échangeur 28. Il est donc préférable qu'une température T5 de l'air entrant dans ledit échangeur, mesurée par la sonde 53, soit maintenue suffisamment supérieure à 0 °C. De plus, il est préférable de maintenir T5 dans une plage de températures assurant une performance énergétique optimale du système 23 de pompe à chaleur. A cet effet, le programme 47 commande l'ouverture de la vanne by- pass 21, afin de contrôler le débit d'air neuf passant par l'échangeur 20. Le niveau d'ouverture de la vanne est notamment calculé en fonction de T1 et de T3. De cette manière, la température T5 d'air entrant dans l'échangeur 28 par le premier circuit 12 peut être maintenue supérieure à une température de consigne Tc5. Cette température de consigne est mémorisée dans la mémoire 42. A titre illustratif, dans l'exemple de la figure 1, pour Tc5 = 12 °C, T1 = 0 °C et T3 = 20 °C, l'ouverture de la vanne 21 est de 50% environ. Lorsque l'eau du réservoir 31 a atteint la température de consigne Tceau, l'installation 10 passe en mode chauffage et le système 23 commence à fournir de la chaleur à l'air neuf. Le fluide frigorigène parcourt alors le trajet représenté en trait épais sur la figure 3. Plus précisément, la vanne by-pass 25, montée en parallèle du condenseur 30 sur le circuit 24, est ouverte de manière à limiter au maximum le passage du fluide frigorigène dans ledit condenseur 30. Par ailleurs, les vannes 26 sont positionnées de sorte qu'après être passé par le compresseur 32, le fluide frigorigène passe par l'échangeur 29 qui fonctionne en mode condenseur. Le fluide cède alors des calories à l'air neuf du deuxième circuit 16. Le fluide frigorigène en phase liquide passe ensuite par le détendeur 34 et par l'échangeur 28 en mode évaporateur.

Le programme 47 peut permettre une gestion inverse des priorités, c'est-à-dire de favoriser le chauffage de l'air par rapport à la production d'eau chaude. Dans ce cas, l'installation 10 reste en mode chauffage (figure 3) jusqu'à ce que la température T2, mesurée par la sonde 56, atteigne une température de consigne Tint. Cette température de consigne est mémorisée dans la mémoire 42. L'installation 10 passe alors en mode production d'eau 2 9 794 18 9 chaude (figure 1). Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le programme 47 peut commander l'ouverture partielle de la vanne 25. De cette manière, une partie du fluide frigorigène gazeux transfère des calories au condenseur 30 et une 5 autre partie à l'échangeur 29 en mode condenseur. Le chauffage de l'air neuf et la production d'eau chaude s'effectuent alors simultanément. Ce mode de fonctionnement n'est préférentiellement autorisé que dans le cas où la quantité d'énergie récupérée sur l'air extrait est suffisante pour alimenter les besoins en chauffage, à la fois de l'air neuf et de l'eau chaude sanitaire.

10 En cas d'insuffisance d'apport calorique par l'air neuf du deuxième circuit 16 et/ou par l'air extrait du premier circuit 12, il est possible de faire fonctionner l'une et/ou l'autre des résistances (36, 37) afin de compléter des besoins ponctuels en chauffage ou en eau chaude. Par exemple, en mode production d'eau chaude, il est possible de faire fonctionner la résistance 36 15 afin de ne pas souffler un air trop froid par la sortie 18 du deuxième circuit. La figure 4 représente l'installation 10 en mode été, en cours de production d'eau chaude sanitaire. En mode été, on vise à refroidir l'air à l'intérieur du bâtiment. Il est donc possible de récupérer des calories sur l'air neuf afin de produire de l'eau 20 chaude sanitaire. En mode été, il est possible que la température T1, mesurée par la sonde 52 en entrée du circuit 16, soit largement supérieure à la température T3, mesurée par la sonde 51 en entrée du circuit 12. Dans ce cas, même en cas de production d'eau chaude sanitaire, il est nécessaire de refroidir l'air 25 neuf via l'échangeur 20. La vanne 21 est alors fermée et une partie des calories de l'air neuf est transférée à l'air extrait, qui est expulsé hors du bâtiment par la sortie 14 du premier circuit 12. L'air neuf passe ensuite par l'échangeur 29, qui fonctionne dans ce cas en mode évaporateur. Les vannes (21, 25, 26, 27) sont commandées par le 30 programme 47 de manière à faire suivre au fluide frigorigène le parcours représenté en trait épais sur la figure 4. Plus précisément, le fluide frigorigène se charge en calories dans l'évaporateur 29, passe par le compresseur 32, cède ses calories au condenseur 30 et passe par le détendeur 33 avant de retourner à 35 l'évaporateur 29.

2 9 794 18 10 Le contrôle de l'ouverture de la vanne 21 sert préférentiellement à moduler la température T6 d'air entrant dans l'évaporateur 29, mesurée par la sonde 54. La température T6 souhaitée est fonction de la consigne Tint en sortie du deuxième circuit, ainsi que d'une éventuelle optimisation de la 5 performance énergétique du système 23 de pompe à chaleur. Par exemple, il peut arriver en mode été que T1 ne soit que peu supérieure à T3. En cas de production d'eau chaude sanitaire, les calories superflues de l'air entrant peuvent donc servir au chauffage de l'eau du réservoir 31. Dans ce cas, il est possible d'ouvrir complètement la vanne 21 10 afin de transférer le moins possible de calories de l'air neuf à l'air extrait. Il peut également arriver en mode été que T1 soit inférieure à T3, notamment en cas d'ensoleillement important qui génère une accumulation de chaleur dans le bâtiment. En cas de production d'eau chaude sanitaire, il peut alors être utile de transférer une partie des calories de l'air extrait à l'air 15 neuf, et d'utiliser une autre partie de ces calories pour chauffer l'eau du réservoir 31. L'ouverture de la vanne 21 est modulée en fonction des différentes températures mesurées et des températures de consigne. Lorsque la production d'eau chaude sanitaire n'est pas souhaitée, le mode été du programme 47 permet le refroidissement de l'air neuf par 20 transfert des calories superflues sur l'air extrait. Dans le cas où la température T1 d'air neuf est supérieure à la température T3 d'air extrait, l'installation 10 est alors dans la configuration représentée à la figure 5. Plus précisément, la vanne by-pass 25, montée en parallèle du condenseur 30 sur le circuit 24, est ouverte de manière à limiter au maximum 25 le passage du fluide frigorigène dans ledit condenseur 30. Par ailleurs, les vannes (26, 27) sont positionnées de sorte qu'après être passé par l'échangeur 29 qui fonctionne en mode évaporateur, le fluide frigorigène passe par le compresseur 32, puis par l'échangeur 28 qui fonctionne en mode condenseur. Des calories sont alors cédées à l'air rejeté en sortie 14 30 du premier circuit 12. Le fluide frigorigène passe ensuite par le détendeur 33 pour retourner à l'évaporateur 29. De préférence, un usage maximal est alors fait de l'échangeur 20 passif en amont des échangeurs (28, 29). La vanne 21 est donc fermée, pour assurer un meilleur échange thermique entre l'air neuf et l'air extrait, au 35 niveau de l'échangeur 20.

2 9 794 18 11 Lorsque la production d'eau chaude sanitaire n'est pas souhaitée en mode été, il est possible de se retrouver dans le cas où T3 est supérieure à T1 et T1 est inférieure à une température Tcint maximale de consigne de l'air intérieur. Ce cas se produit notamment dans une situation d'ensoleillement 5 important. Dans ce cas, il est possible d'optimiser le rendement énergétique de l'installation 10 en refroidissant directement l'intérieur du bâtiment avec l'air neuf. Le système 23 de pompe à chaleur, en l'occurrence le compresseur 32, est alors arrêté.

10 Préférentiellement, la vanne by-pass 21 est alors ouverte complètement afin de transférer le moins possible de calories de l'air extrait à l'air neuf. Cependant, en cas de présence de personnes dans le bâtiment, ces dernières pourraient être incommodées par une température trop basse de l'air insufflé dans ledit bâtiment. Si l'air neuf est à une température T1 15 particulièrement basse, il est possible que le programme 47 prévoie de fermer partiellement la vanne 21, afin de récupérer une partie des calories de l'air extrait via l'échangeur 20. De cette manière, on évite que T2, en sortie du deuxième circuit 16, ne soit inférieure à une éventuelle température Tc'int minimale de consigne de l'air intérieur.

20 D'une manière générale, le programme 47 peut mettre en oeuvre différents modes de fonctionnement de l'installation en fonction d'une planification horaire. Par exemple, la température de consigne Tint de l'air en sortie du deuxième circuit 16 peut être modifiée en fonction de l'heure de la journée.

25 Selon un mode de réalisation de l'invention, le programme 47 peut profiter de certaines plages horaires pour refroidir un local à l'aide de l'air neuf, sans faire fonctionner le compresseur 32. Cette plage horaire peut par exemple être nocturne, pour un local ne recevant de personnes qu'en journée. Les débits des ventilateurs (15, 19) peuvent alors être augmentés 30 momentanément, afin d'accélérer le refroidissement du local. Selon un mode de réalisation de l'invention, le compresseur 32 est un compresseur à vitesse variable. Le dispositif 40 de régulation calcule alors les besoins en puissance de rafraîchissement ou de chauffage de l'air neuf, et/ou de chauffage de l'eau chaude, et communique ces besoins au 35 compresseur. De même, le dispositif 40 régule alors le débit des ventilateurs (15, 19) pour les faire correspondre aux consignes de puissance du compresseur 32. Le rendement énergétique de l'installation est ainsi amélioré. De manière préférentielle, afin de faciliter le montage, les différents éléments de l'installation 10 sont disposés dans une enveloppe formant un seul bloc, munie d'orifices de raccordement à des circuits d'air et d'eau d'un bâtiment. De préférence, les échangeurs (28, 29) sont disposés horizontalement, afin d'obtenir un déplacement d'air vertical à travers eux. Cette position horizontale facilite également l'égouttage des condensats lorsque l'un ou l'autre des échangeurs (28, 29) est en mode évaporateur. De préférence, comme indiqué ci-dessus, le compresseur 32 est situé à l'intérieur du circuit d'air extrait, en aval de l'échangeur 20. Le compresseur est ainsi refroidi par l'air extrait ; les calories récupérées peuvent être utilisées en chauffage ou évacuées vers l'extérieur, selon les besoins.

Claims

REVENDICATIONS1.- Installation (10) de régulation thermique domestique, comportant : - un système (11) de ventilation mécanique contrôlée double flux, ledit 5 système comprenant : - un premier circuit (12) d'air extrait à l'intérieur d'un bâtiment, ledit premier circuit comprenant un ventilateur (15), une entrée (13) reliée à l'intérieur dudit bâtiment et une sortie (14) reliée à l'extérieur dudit bâtiment ; 10 - un deuxième circuit (16) d'air neuf extérieur au bâtiment, ledit deuxième circuit comprenant un ventilateur (19), une entrée (17) reliée à l'extérieur dudit bâtiment et une sortie (18) reliée à l'intérieur dudit bâtiment ; - un premier échangeur (20) thermique situé en aval des entrées du premier et du deuxième circuits, ledit premier échangeur permettant un 15 échange thermique entre l'air extrait et l'air neuf ; - une première vanne by-pass (21) montée en parallèle du premier échangeur sur une branche (22) secondaire du deuxième circuit ; - un système de pompe à chaleur comprenant un troisième circuit (24) de fluide frigorigène, ledit troisième circuit reliant les éléments suivants : 20 - un deuxième échangeur (28) thermique air-fluide frigorigène, permettant un échange thermique avec l'air circulant dans le premier circuit, ledit deuxième échangeur étant situé sur le premier circuit (12) en aval du premier échangeur (20) ; - au moins un compresseur (32) ; 25 - au moins un détendeur (33,34) ; - au moins un troisième échangeur thermique (28,29).
2.- Installation selon la revendication 1, telle que le troisième échangeur (29) thermique est un échangeur air-fluide frigorigène, permettant un échange 30 thermique avec l'air circulant dans le deuxième circuit (16), ledit troisième échangeur étant situé sur le deuxième circuit en aval du premier échangeur (20) ;
3.- Installation selon la revendication 1, telle que le troisième échangeur 35 thermique (30) est un échangeur de type eau-fluide frigorigène, permettantun échange thermique avec un liquide contenu dans un réservoir (31).
4. - Installation selon la revendication 2, telle qu'elle comprend un quatrième échangeur thermique (30) permettant un échange thermique avec un liquide contenu dans un réservoir, le troisième circuit de fluide frigorigène comprenant au moins une deuxième vanne by-pass (25) permettant de moduler une répartition de fluide frigorigène entre le troisième et le quatrième échangeur.
5.- Installation selon l'une des revendications précédentes, telle que le compresseur est situé dans le premier circuit (12) d'air extrait, entre le premier (20) et le deuxième échangeur (28) thermique.
6.- Installation selon l'une des revendications précédentes, telle que le compresseur est à vitesse variable.
7.- Procédé (47) de régulation d'une installation selon l'une des revendications précédentes, tel que les étapes suivantes sont appliquées : - une température (T3) d'air extrait est mesurée à l'entrée du premier circuit 20 et une température (T1) d'air neuf est mesurée en entrée du deuxième circuit ; - une ouverture de la première vanne by-pass (21) est calculée en fonction des températures (T1, T3) de manière à maintenir une température (T5) d'air extrait en sortie du premier échangeur (20) thermique, à une valeur 25 supérieure à une température de consigne (TcE).
8.- Procédé selon la revendication 7, tel que le deuxième échangeur (28) thermique fonctionne en mode évaporateur. 30
9.- Procédé (47) de régulation d'une installation selon l'une des revendications 1 à 6, tel que les étapes suivantes sont appliquées : - une température (T3) d'air extrait est mesurée à l'entrée du premier circuit et une température (T1) d'air neuf est mesurée en entrée du deuxième circuit , 35 - si T3 est supérieure à T1 et T1 est inférieure à une température (Tcint)maximale de consigne de l'air intérieur, alors le compresseur (32) est arrêté.
10.- Procédé selon la revendication 9, tel qu'une ouverture de la première vanne by-pass (21) est calculée en fonction des températures (T1, T3) de manière à maintenir une température (T2) d'air neuf en sortie du deuxième circuit (16), supérieure à une température (Tc'int) minimale de consigne de l'air intérieur.