FR2997756A1 - Dispositif de chauffage hybride d'un fluide d'un bassin - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une installation comportant un dispositif de chauffage hybride (PAC-H) d'un fluide contenu dans un bassin distant (SP) comportant une entrée de fluide (Wi) pour accueillir le fluide du bassin, des premier et deuxième moyens de chauffage internes dudit fluide, des moyens de commande coopérant avec lesdits premier et deuxième moyens de chauffage internes et une sortie de fluide (Wo) pour restituer ledit fluide réchauffé. Lesdits moyens de commande activent alternativement ou simultanément les premier et deuxième moyens de chauffage internes selon une consigne et/ou un paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif de chauffage hybride.

Description

Dispositif de chauffage hybride d'un fluide d'un bassin L'invention concerne un dispositif de chauffage d'un fluide d'une piscine ou plus généralement d'un bassin. Selon le lieu d'installation d'un bassin, la période d'utilisation de celui-ci peut en être réduite à quelques semaines annuelles. Chauffer l'eau d'une piscine est ainsi une excellente solution pour en profiter tout au long de l'année. Recourir à un dispositif pour chauffer l'eau de sa piscine est également intéressant quand bien même celle-ci est installée dans une région bénéficiant d'un climat favorable. Un dispositif de chauffage permet en effet de faire face à une météo éventuellement instable : pluie, vent, grêle, neige, etc. Il est inutile dès lors d'attendre qu'un franc soleil n'apparaisse à point nommé et vienne réchauffer gratuitement l'eau de sa piscine. Par conséquent, l'apport d'un dispositif de chauffage accroît considérablement la période d'utilisation d'un bassin. Il bassin : intégrés souhaite chauffage dispositifs de chauffage pour il peut s'agir de dispositifs de chauffage ou immergés dans un bassin ou cuve dont on chauffer le contenu ou des dispositifs de du fluide d'un bassin distant, c'est à dire - par existe différents opposition aux précédents - coopérant avec ledit bassin à l'aide de canalisations ou conduits, le dispositif de chauffage demeurant à l'écart dudit bassin. Selon cette seconde catégorie, nous pouvons principalement citer les échangeurs ou réchauffeurs électriques, des dispositifs exploitant l'énergie solaire ou encore les pompes à chaleur. Il existe également d'autres dispositifs plus complexes et onéreux fonctionnant par exemple au fuel ou au gaz, dispositifs associés à des échangeurs spécifiques pour équiper des piscines publiques et de très grandes capacités. Les réchauffeurs électriques procurent de nombreux avantages. L'énergie électrique exploitée est facilement accessible et demeure disponible tout au long de l'année. Ces dispositifs permettent ainsi de réduire la dépendance aux conditions météorologiques. En outre, ils sont généralement très faciles à installer et nécessitent un entretien minimal. Leur encombrement généralement réduit et leur coût d'acquisition modéré constituent leurs principaux atouts. La figure 1 décrit schématiquement une installation selon laquelle une piscine SP coopère avec un réchauffeur électrique R. L'eau de la piscine SP est prélevée via un conduit d'aspiration Ca sous l'action d'une pompe P créant un flux suffisant pour tempérer l'eau de la piscine. L'eau froide est éventuellement filtrée par un système de filtration F prévu généralement en amont de la pompe P. Le conduit d'aspiration Ca achemine l'eau froide au réchauffeur électrique R. Au sein dudit réchauffeur électrique, l'eau circule au contact d'une résistance électrique depuis une entrée de fluide Ri vers une sortie de fluide Ro. L'eau est réchauffée par ladite résistance lorsque celle-ci est alimentée électriquement. Enfin, l'eau réchauffée est acheminée (toujours sous l'action de la pompe P) à la piscine par un conduit de refoulement Cr. Sur la figure 1, les conduits d'aspiration Ca et de refoulement Cr sont respectivement représentés par des traits fins et épais. Un réchauffeur électrique dispose généralement d'un boîtier de consignes et/ou de programmation pour actionner la résistance électrique. Pour éventuellement isoler le dispositif de chauffage R, deux vannes V1 et V2 peuvent être respectivement positionnées en amont et en aval du réchauffeur électrique R - au niveau des conduits d'aspiration et de refoulement. Ces vannes sont généralement prévues pour être manipulées par un utilisateur de la piscine ou par un technicien de maintenance pour effectuer des opérations de maintenance du réchauffeur électrique R. Recourir à ce dispositif électrique soulève toutefois des inconvénients. Au premier plan, nous pouvons mentionner le coût très élevé de l'énergie électrique consommée compte tenu du faible rendement énergétique d'un réchauffeur électrique, tout au plus, 1 kW est délivré pour 1 kW consommé. Un tel dispositif de chauffage nécessite en outre une infrastructure électrique conséquente pour satisfaire un 15 usage intense et régulier pour chauffer notamment de moyens ou grands bassins. Certains propriétaires de piscine sont donc séduits par des solutions alternatives. Il existe par exemple, des 20 dispositifs de chauffage solaires. L'énergie solaire - dite renouvelable - exploitée par ce type de matériel est gratuite. Un tel dispositif de chauffage (comportant un ou plusieurs panneaux solaires) est relativement efficace pour de petits bassins et en haute saison. Son coût 25 d'acquisition est en outre relativement modeste. En revanche, le rendement d'un tel équipement est très faible alors que son encombrement est imposant voire disgracieux. Il devient quasi-inopérant pour tempérer l'eau d'une piscine de taille conséquente. 30 Pour palier aux inconvénients et limites des réchauffeurs électriques ou solaires, des propriétaires de piscine ont de plus en plus recours à des pompes à chaleur, ci-après désignées PAC. Un tel dispositif de chauffage fonctionne à l'électricité tout comme un échangeur électrique classique. Une PAC repose sur un principe simple : elle récupère des calories présentes dans l'air ambiant, les transforme en chaleur et transfère cette chaleur au fluide que l'on souhaite réchauffer. Contrairement à un échangeur électrique classique (tel le réchauffeur électrique R décrit en liaison avec la figure 1), le rendement d'une PAC est élevé : une PAC produit entre 2 et 5 fois plus d'énergie qu'elle n'en consomme. Outre une faible consommation énergétique, une PAC offre une grande facilité de programmation rendant son utilisation aisée et particulièrement adaptable. Nous pouvons par ailleurs qualifier de "verte", une solution de type PAC puisque la principale source d'énergie provient des calories captées gratuitement dans l'air ambiant. La figure 2 décrit schématiquement une installation permettant de chauffer l'eau d'un bassin SP au moyen d'une PAC. A l'instar de l'installation décrite en figure 1, l'eau froide du bassin SP est prélevée sous l'action d'une pompe P. L'eau est éventuellement filtrée par des moyens de filtration F. Elle est acheminée à une PAC via un conduit d'aspiration Ca représenté en figure 2 par un trait fin. La PAC comporte une entrée d'eau Wi. L'eau est ensuite réchauffée par un échangeur interne à la PAC et s'évacue par une sortie de fluide Wo. Le principe de fonctionnement d'une PAC sera détaillé en liaison avec la figure 6 plus loin. L'eau chauffée est par la suite acheminée au bassin SP par un conduit de refoulement Cr, sous l'action de la pompe P. Le conduit Cr est représenté en trait épais sur la figure 2. Une telle installation peut comporter avantageusement deux vannes V3 et V4 positionnées respectivement en amont et en aval de la PAC pour permettre des opérations de maintenance de ladite PAC. En outre, pour préserver l'échangeur de la PAC, il peut être prudent de prévoir une vanne de régulation VR positionnée en parallèle de la PAC entre le conduit d'aspiration Ca et le conduit de refoulement Cr. Cette vanne VR permet de réguler le débit de l'eau circulant dans ladite PAC. Plus la vanne VR est ouverte, plus le débit d'eau froide alimentant la PAC est faible. Enfin pour notamment réaliser des opérations d'hivernage (voir plus loin), une vanne de délestage VD peut également être prévue en amont de PAC. Celle-ci permet - lorsqu'elle est actionnée (ou ouverte) - de vidanger l'échangeur de la PAC. Bien que très séduisante, une PAC présente toutefois des limites. Elle devient généralement quasiment inopérante dès que la température de l'air ambiant descend en dessous de 2°c. Une PAC est donc peu efficace durant les périodes hivernales. Par ailleurs, une PAC permet d'accroître la température d'un bassin de l'ordre de 1°c à 2°c par jour.
Or, après une averse de grêle par exemple ou après une période très ventée, la température d'un bassin peut décroître brutalement de plusieurs degrés. Il peut donc être nécessaire de patienter parfois plusieurs jours avant de recouvrer une température de baignade conforme à ses attentes. De toutes les solutions évoquées précédemment, une PAC offre toutefois le meilleur rendement. En revanche, son cout d'acquisition et son coût d'entretien sont plus élevés.
Quelle que soit la technologie du dispositif de chauffage choisie, celui-ci ne satisfait généralement pas à lui seul les propriétaires de bassin : soit à cause d'un coût énergétique trop lourd, soit à cause d'un rendement trop faible. Certains propriétaires de piscine sont ainsi contraints à installer plusieurs dispositifs indépendants et complémentaires pour accroître la période d'utilisation de leurs piscines : par exemple, une PAC utilisée durant l'été pour profiter d'une énergie renouvelable et peu coûteuse et un deuxième dispositif sous la forme d'un réchauffeur électrique pour un usage du bassin durant l'hiver où la température ambiante peut être inférieure à 5°c. Une telle installation est décrite en liaison avec la figure 3. Une piscine SP coopère avec une PAC et un réchauffeur électrique R. L'eau froide est prélevée de ladite piscine via un conduit d'aspiration Ca sous l'action d'une pompe P. Cette eau est éventuellement filtrée par des moyens de filtration F. Au même titre que pour l'installation décrite en liaison avec la figure 1, la pompe P achemine via un conduit d'aspiration Ca l'eau froide à un réchauffeur électrique R. Celui-ci peut être isolé - si nécessaire - de l'installation au moyen de deux vannes V1 et V2 situées respectivement en amont et en aval dudit réchauffeur R. En parallèle dudit réchauffeur électrique, la pompe P via le conduit Ca alimente également en eau froide une PAC d'une manière similaire à l'installation décrite en liaison avec la figure 2. La PAC peut être également isolée de l'installation par deux vannes V3 et V4 situées respectivement en amont et en aval de la PAC. Le débit du fluide acheminé par le conduit Ca à l'entrée de fluide Wi de la PAC peut être régulé par l'intermédiaire d'une vanne de régulation VR positionnée en parallèle de la PAC, entre l'entrée de fluide Wi et la sortie de fluide Wo de ladite PAC. Comme évoquée en liaison avec la figure 2, une vanne VD de délestage peut être avantageusement prévue pour vidanger l'échangeur de la PAC. L'eau réchauffée par la PAC est acheminée depuis la sortie de fluide Wo - via éventuellement la vanne V4 - à la piscine SP par un conduit de refoulement Cr sous l'action de la pompe P. De même, l'eau réchauffée par le réchauffeur électrique R est acheminée depuis la sortie de fluide Ro dudit réchauffeur - via éventuellement la vanne V2 - par ledit conduit Cr représenté en trait épais sur la figure 3. Les sorties de fluides Wo et Ro sont ainsi jointes au niveau du conduit de refoulement Cr. Une telle installation nécessite un nombre important de vannes. C'est à l'utilisateur de la piscine d'actionner lesdites vannes et de programmer les dispositifs de chauffage PAC et R à bon escient. Ces manipulations maximisent les risques d'erreurs, de disfonctionnement de l'installation et n'optimisent pas le rendement d'une telle installation mixte. La maintenance de cette dernière est peu intuitive. La gestion humaine et dissociée des différents dispositifs de chauffage se révèle généralement dispendieuse du point de vue de son exploitation et de son rendement énergétique. En outre, l'acquisition et l'entretien des matériels auprès de constructeurs parfois distincts peuvent être dissuasifs. Enfin, l'installation de l'ensemble peut être complexe à cause d'interactions entre des matériels éventuellement peu compatibles entre eux.
L'invention consiste à concevoir un dispositif de chauffage pour piscine ou bassin supprimant la plupart des inconvénients des systèmes connus tout en offrant de nombreux avantages. Pour cela, l'invention prévoit un dispositif de chauffage que nous pouvons qualifier d'hybride adaptant - selon un mode de réalisation préféré - une pompe à chaleur pour l'associer à un échangeur électrique. Plus qu'une simple juxtaposition de deux dispositifs connus, un dispositif hybride selon l'invention crée une grande synergie entre les deux modes de chauffage optimisant le rendement de l'ensemble, augmentant son efficacité, simplifiant son installation et sa maintenance et proposant un encombrement particulièrement optimisé.
Parmi les nombreux avantages procurés par un dispositif selon l'invention, nous pouvons mentionner de manière non exhaustive, que celui-ci permet de : - réguler la température de l'eau d'une piscine ou d'un bassin tout au long de l'année, prévenant ainsi toute dépendance au regard des saisons, du climat ou d'une météo parfois capricieuse ; - accélérer le réchauffage de l'eau d'un bassin (sensiblement d'un facteur deux) au regard de l'action d'une PAC conventionnelle ; - utiliser une installation électrique non dédiée voire faiblement modifiée ; - disposer d'un large choix de paramétrages et/ou de programmations aisément modifiables pour répondre aux besoins de l'utilisateur, aux spécificités du bassins ou de l'installation différents modes de fonctionnement sont proposés à l'utilisateur pour exploiter les différent moyens de chauffage internes, alternativement ou en combinaison ; - offrir un dispositif de chauffage simple à installer et à utiliser, similaire à celui d'une PAC, à l'efficacité décuplée que ce soit durant les périodes propices à l'utilisation d'une piscine (été, printemps, automne) ou encore durant l'hiver à l'instar d'un réchauffage de piscine par un réchauffeur électrique ; - prévenir des manipulations fastidieuses ou complexes pour un utilisateur d'un bassin et par conséquent tout risque de mauvaise utilisation, disfonctionnement ou détérioration de l'installation ; - présenter un coût d'acquisition particulièrement compétitif (estimé à 15% à 20% supérieur au coût d'acquisition une PAC traditionnelle) grâce à une conception particulièrement innovante ; - offrir éventuellement une programmation et/ou un actionnement distants via un panneau ou plus généralement une interface de consigne distante coopérant avec les moyens de commande du dispositif (communication filaire ou sans fil) : arrêt d'urgence, mode manuel, mode automatique, réglage de la température, chauffage accéléré ou nominal, etc. A cette fin, l'invention concerne un dispositif de chauffage hybride d'un fluide contenu dans un bassin distant comportant une entrée de fluide pour accueillir le fluide du bassin, un premier moyen de chauffage interne dudit fluide, des moyens de commande coopérant avec ledit premier moyen de chauffage interne et une sortie de fluide pour restituer ledit fluide réchauffé. Pour optimiser le rendement du dispositif et faciliter l'exploitation d'une installation comportant un tel dispositif, ce dernier comporte en outre un deuxième moyen de chauffage interne, lesdits moyens de commande étant adaptés pour coopérer également avec ledit deuxième moyen de chauffage interne et pour activer alternativement ou simultanément les premier et deuxième moyens de chauffage internes selon une consigne et/ou un paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif. Pour limiter l'encombrement et faciliter la manutention d'un tel dispositif de chauffage hybride, ce dernier comporte avantageusement un boîtier intégrant les premier et deuxième moyens de chauffage internes ainsi que les moyens de commande. Selon un mode de réalisation préféré, le premier moyen de chauffage interne est avantageusement une pompe à chaleur air-eau dont le compresseur coopère avec les moyens de commande. De la même manière, le deuxième moyen de chauffage interne peut être un échangeur électrique. Pour mettre en oeuvre simultanément ou tour à tour lesdits moyens de chauffages internes au dispositif de chauffage hybride, lesdits moyens internes peuvent être avantageusement agencés « en série ». Ainsi, selon un tel agencement, l'entrée de fluide du dispositif hybride alimente en fluide le premier moyen de chauffage interne qui alimente à son tour le deuxième moyen de chauffage interne, lequel coopère avec la sortie de fluide. Pour que les moyens de commande puissent déclencher un moyen de chauffage interne, les premier et deuxième moyens de chauffage internes peuvent coopérer avec les moyens de commande par un bus de commande.
Pour permettre à un utilisateur de déterminer une température du fluide du bassin en tant que consigne, un dispositif de chauffage hybride selon l'invention peut comporter ou communiquer avec une interface de consigne, ladite interface de consigne coopérant avec les moyens de commande du dispositif. Un dispositif de chauffage hybride selon l'invention peut intégrer dans l'élaboration d'une commande de déclenchement d'un moyen de chauffage interne des données en lien avec son fonctionnement ou son environnement. Pour cela, un tel dispositif peut comporter des moyens de mesure ou de sécurité coopérant avec les moyens de commande, ces derniers étant adaptés pour activer alternativement ou simultanément les premier et deuxième moyens de chauffage internes selon une information délivrée par lesdits moyens de mesure ou de sécurité en complément de la consigne et/ou du paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif.
Pour réguler la température du fluide réchauffé par un dispositif de chauffage hybride selon l'invention, lesdits moyens de mesure ou de sécurité peuvent comporter un capteur de mesure de la température du fluide accueilli par l'entrée de fluide. Ils peuvent en outre comporter un capteur de mesure de la température de l'air ambiant afin que les moyens de commande puissent déclencher le moyen de chauffage interne ayant le meilleur rendement selon la température ambiante. Selon un premier mode de réalisation particulièrement avantageux, les moyens de commande d'un dispositif de chauffage hybride selon l'invention comportent une unité de traitement comportant - ou coopérant avec - des moyens de mémorisation enregistrant le paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif et/ou un programme d'ordinateur consistant en une ou plusieurs instructions de programme dont les interprétations ou exécutions respectives par l'unité de traitement déclenche la mise en oeuvre d'un procédé d'élaboration d'une commande d'activation des premier et/ou deuxième moyens de chauffage internes. En variante, les moyens de commande d'un dispositif de chauffage hybride selon l'invention, peuvent comporter un circuit logique combinatoire traduisant une logique câblée mettant en oeuvre un procédé d'élaboration d'une commande d'activation des premier et/ou deuxième moyens de chauffage internes. Pour pouvoir enregistrer le paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif, de tels moyens de commande peuvent comporter ou coopérer avec des moyens de mémorisation. Selon un deuxième objet, l'invention prévoit un procédé d'élaboration de commande d'activation d'un moyen de chauffage interne d'un dispositif de chauffage hybride conforme à l'invention. Un tel procédé étant mis en oeuvre par les moyens de commande dudit dispositif de chauffage hybride comporte une ou plusieurs itérations comprenant respectivement une étape pour lire une consigne et/ou un paramètre prédéterminé de fonctionnement et une étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne selon ladite consigne et/ou ledit paramètre. Pour mettre en oeuvre un premier mode de fonctionnement du dispositif, l'étape pour commander l'activation dudit moyen de chauffage interne peut comporter une étape pour lire la valeur de la température du fluide accueilli par l'entrée de fluide, une étape pour comparer ladite température mesurée à la consigne, une étape pour déclencher le premier moyen de chauffage si ladite température mesurée est inférieure à ladite consigne. Ce mode de fonctionnement peut en outre être perfectionné pour qu'un dispositif hybride conforme à l'invention puisse privilégier un moyen de chauffage interne disposant du meilleur rendement selon la température de l'air ambiant. Pour cela, un tel dispositif comporter avantageusement un capteur pour mesurer la température de l'air. En outre, le paramètre prédéterminé de fonctionnement dudit dispositif comprend avantageusement une valeur prédéterminée de la température de l'air ambiant en dessous de laquelle le rendement du premier moyen de chauffage est insuffisant. Selon ce perfectionnement, l'étape d'un procédé conforme à l'invention pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne peut comprendre une étape préalable pour lire la valeur de la mesure de la température de l'air ambiant. L'étape pour déclencher le premier moyen de chauffage n'est réalisée que si ladite valeur mesurée de la température de l'air ambiant est supérieure à ladite valeur prédéterminée. Dans la négative, l'étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne comporte une étape pour déclencher le deuxième moyen de chauffage.
Pour mettre en oeuvre un deuxième mode de fonctionnement tenant compte de l'évolution de la température du fluide du bassin, l'étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne d'un procédé selon l'invention peut comporter une étape pour enregistrer la valeur de la température mesurée du fluide accueilli par l'entrée de fluide dans les moyens de mémorisation du dispositif de chauffage hybride. Pour définir la cadence des itérations d'un procédé conforme à l'invention, le paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif peut avantageusement comprendre une fréquence d'itérations, ledit procédé comportant une pluralité d'itérations déclenchées respectivement selon ladite fréquence. Pour mettre en oeuvre un troisième mode de fonctionnement particulièrement avantageux permettant de recouvrer rapidement un température de fluide proche de la consigne après une baisse brutale de celle-ci (suite à un phénomène de grêle ou de vent violent par exemple), le paramètre prédéterminé de fonctionnement peut comprendre avantageusement une valeur déterminée de décroissance soudaine de température. L'étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne d'un procédé conforme à l'invention peut dès lors déclencher 5 simultanément les premier et deuxième moyens de chauffage internes si la valeur de la température mesurée du fluide accueilli par l'entrée de fluide est inférieure à celle enregistrée lors d'une itération précédente diminuée de ladite valeur déterminée de décroissance soudaine de 10 température. Pour mettre en oeuvre un quatrième mode de fonctionnement particulièrement avantageux durant les saisons froides, lorsque que le premier moyen de chauffage interne consiste en une pompe à chaleur air-eau dont 15 l'échangeur est particulièrement sensible au gel, le paramètre prédéterminé de fonctionnement peut comprendre avantageusement une valeur prédéterminée de la température du fluide du bassin en dessous de laquelle l'intégrité du premier moyen de chauffage est menacée. L'étape pour 20 commander l'activation d'un moyen de chauffage interne d'un procédé selon l'invention peut déclencher le deuxième moyen de chauffage interne dès que la température du fluide accueilli par l'entrée de fluide est sensiblement égale à ladite valeur prédéterminée. 25 Selon un troisième objet, l'invention concerne un programme d'ordinateur comportant une ou plusieurs instructions de programme respectivement interprétables ou exécutables par l'unité de traitement d'un dispositif de 30 chauffage hybride (lorsque les moyens de commande de ce dernier consistent en une telle unité de traitement coopérant avec des moyens de mémorisation), et dont l'interprétation ou l'exécution par ladite unité déclenche la mise en oeuvre d'un procédé d'élaboration de commande conforme à l'invention. Selon un quatrième objet, l'invention concerne une installation comportant un bassin contenant un fluide à réchauffer, un dispositif de chauffage distant coopérant avec ledit bassin à l'aide d'un conduit d'aspiration pour prélever le fluide du bassin et acheminer ledit fluide à une entrée de fluide du dispositif de chauffage et un conduit de refoulement pour acheminer ledit fluide réchauffé depuis une sortie de fluide du dispositif de chauffage vers le bassin. Une telle installation comporte en outre une pompe sous l'action de laquelle un débit dudit fluide est créé au sein des conduits d'aspiration et de refoulement. Pour décupler le rendement et les performances en matière de chauffage du fluide du bassin, le dispositif de chauffage d'une telle installation est un dispositif de chauffage hybride conforme à l'invention. Une telle installation peut avantageusement comporter un dispositif de chauffage hybride dont les moyens de commande consistent en une unité de traitement coopérant avec des moyens de mémorisation, ladite unité de traitement mettant en oeuvre un procédé d'élaboration de commande des premier et/ou deuxième moyens de chauffage internes audit dispositif de chauffage hybride, selon un procédé conforme à l'invention. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et 30 à l'examen des figures qui l'accompagnent parmi lesquelles : - la figure 1 (déjà décrite) représente schématiquement une installation comportant un réchauffeur électrique ; - la figure 2 (déjà décrite) représente schématiquement une installation comportant une pompe à chaleur (PAC) ; - la figure 3 (déjà décrite) représente schématiquement une installation comportant deux dispositifs de chauffage dissociés et agencés respectivement en parallèle l'un de l'autre : une pompe à chaleur (PAC) et un réchauffeur électrique ; - la figure 4 représente schématiquement une installation comportant un dispositif de chauffage hybride selon l'invention ; - les figures 5A, 5B et 5C présentent différentes vues extérieures d'un dispositif de chauffage hybride selon l'invention ; - la figure 6 présente une vue éclatée d'un dispositif de chauffage hybride selon l'invention ; la figure 7 est une représentation détaillée d'un échangeur d'une pompe à chaleur couplé à une résistance électrique intégré dans un dispositif de chauffage hybride selon l'invention.
Pour pallier aux inconvénients induits par les solutions connues, un dispositif conforme à l'invention comporte deux différents moyens de chauffage internes d'un fluide d'un bassin distant. Un tel dispositif hybride exploite respectivement et préférentiellement des énergies hydro-thermique (de type pompe à chaleur) et électrique (de type résistance électrique). Un tel dispositif hybride comporte en outre des moyens de commande pour gérer les deux moyens de chauffage interne afin d'optimiser le fonctionnement de l'ensemble. Un tel dispositif de chauffage hybride est de plus avantageusement agencé pour constituer une unité compacte (les éléments étant intégrés au sein d'un même boîtier) offrant un double rendement énergétique sans pour autant doubler la consommation électrique nécessaire à son fonctionnement. Une installation comportant un tel équipement est décrite en liaison avec la figure 4. Une telle installation s'apparente à celle décrite précédemment en liaison avec la figure 2. Selon un mode réalisation particulièrement avantageux, un tel dispositif de chauffage hybride PAC-H tempère l'eau d'une piscine distante SP. Ce dispositif PACH comporte deux moyens ou sources de chauffage internes et complémentaires : une PAC air-eau et une résistance électrique à titre d'exemple non limitatif. Le dispositif de chauffage hybride PAC-H comporte une entrée de fluide Wi et une sortie de fluide Wo de laquelle s'échappe le fluide réchauffé - en l'espèce l'eau de la piscine SP. L'eau froide de ladite piscine est prélevée sous l'action d'une pompe P et acheminée à l'entrée de fluide Wi du dispositif de chauffage hybride par un conduit d'aspiration Ca, conduit représenté en trait fin sur la figure 4. Pour réguler éventuellement le débit d'eau froide circulant dans le dispositif de chauffage PAC-H, une vanne de régulation VR peut avantageusement être positionnée en parallèle du dispositif PAC-H entre le conduit d'aspiration Ca et un conduit de refoulement Cr acheminant l'eau réchauffée de la sortie de fluide Wo à la piscine SP. Ce conduit de refoulement Cr est représenté en trait épais sur la figure 4. Pour assainir l'eau froide de la piscine en amont du dispositif de chauffage hybride PAC-H, l'installation peut comporter avantageusement des moyens de filtration F préférentiellement positionnés en amont de la pompe P. A l'instar de l'installation décrite en liaison avec la figure 2, l'installation décrite en figure 4 peut comporter une vanne de délestage VD pour vidanger l'échangeur du dispositif PAC-H, bien que, comme nous le verrons ultérieurement, un dispositif de chauffage hybride conforme à l'invention peut parfaitement mettre automatiquement en oeuvre un mode de fonctionnement prévenant tout risque d'altération de l'échangeur de la PAC interne au dispositif. L'invention permet ainsi de s'affranchir d'une procédure manuelle et fastidieuse d'hivernage consistant à purger les conduits d'aspiration Ca et de refoulement Cr et surtout, de l'échangeur du dispositif PAC-H. La vanne VD peut donc être omise si le dispositif PAC-H comporte une telle programmation. Comme pour les installations décrites en liaison avec les figures 1 ou 2, le dispositif de chauffage hybride PAC-H peut être isolé des conduits d'aspiration Ca et de refoulement Cr au moyen de deux vannes V3 et V4 positionnées respectivement en amont et en aval du dispositif PAC-H. Nous pouvons constater que l'installation s'apparente à celle d'une PAC conventionnelle. Elle minimise le nombre d'équipements requis et les opérations manuelles exigées à l'utilisateur d'un bassin équipé d'un dispositif de chauffage hybride. On obtient ainsi une installation très simple et peu onéreuse ne comportant qu'un seul dispositif de chauffage hybride dont le rendement dépasse grandement celui de l'installation décrite en liaison avec la figure 3.
Un dispositif de chauffage PAC-H conforme à l'invention est extrêmement compact comme en atteste les figures 5a à 5c. Selon un mode de réalisation préféré, un tel dispositif comporte une PAC air-eau et un échangeur (ou résistance) électrique agencés pour coopérer mutuellement. Un dispositif de chauffage hybride comporte un boîtier ou enveloppe dont la face extérieure (figure 5a), les côtés (figure 5b) et le dos (figure 5c) sont sensiblement similaires à ceux d'une PAC air-eau conventionnelle. Sur la figure 5a, on distingue clairement un boîtier extérieur comportant un panneau latéral gauche comportant des ouvertures constituant des entrées latérales d'air Ai. Un panneau avant 1 comporte une ouverture sensiblement circulaire constituant une principale sortie d'air Ao. Cette dernière est avantageusement aménagée sous la forme d'une grille (ou comporter une telle grille) protégeant un ventilateur interne (non décrit en figure 5a) favorisant la circulation de l'air aspiré via les entrées Ai, traversant un évaporateur 9 (dont le dos apparaît en figure 5c qui décrit une vue arrière d'un dispositif PAC-H) et rejeté par la sortie Ao. Avantageusement, le panneau avant 1 du dispositif PAC-H comporte une interface de consigne et/ou de restitution 23 permettant à son utilisateur de paramétrer le dispositif et/ou de lire des informations liées au fonctionnement dudit dispositif. Une telle interface 23 peut comporter avantageusement un écran, éventuellement tactile et/ou un clavier. L'interface pourrait en variante être positionnée sur un panneau latéral. Le dispositif PAC-H peut comporter des pieds prévus sous sa paroi inférieure pour fixer le dispositif de chauffage sur le sol ou sur tout support prévu à cet effet. Un panneau supérieur 10 coiffe le dispositif PAC-H. La figure 5b présente une vue latérale opposée à celle décrivant les entrées d'air Ai. Ladite figure 5b présente un panneau latéral et arrière 12 comportant un bornier de connexion électrique 16 doté de préférence d'un couvercle de protection. C'est par l'intermédiaire de ce bornier 16 que peut être alimenté le dispositif PAC-H en énergie électrique. Il permet en outre de connecter éventuellement des dispositifs tiers, comme des pompes additionnelles asservies audit dispositif PAC-H.
La figure 5c décrit une vue arrière d'un dispositif de chauffage hybride PAC-H. On y distingue le panneau latéral arrière 12 comportant éventuellement une aération A (ouverture aménagée dans ledit panneau 12) permettant une ventilation simple ou assistée des organes internes au dispositif. La figure 5c décrit en outre deux ouvertures pratiquées dans ledit panneau 12 pour prévoir l'entrée de fluide Wi et la sortie de fluide Wo du dispositif PAC-H. Lesdites entrée et/ou sortie de fluide pourraient tout aussi bien être aménagées en façade ou sur l'une des parois latérales du dispositif PAC-H. Selon un mode de réalisation préférée, un dispositif de chauffage hybride selon l'invention comporte une pompe à chaleur et un réchauffeur électrique. La figure 6 présente une vue éclatée d'un tel dispositif hybride PAC-H. Comme toute pompe à chaleur conventionnelle, le dispositif PAC-H comporte principalement un évaporateur 9 qui prélève les calories de l'air ambiant afin de chauffer un fluide frigorigène et de vaporiser celui-ci sous l'effet de l'augmentation de température. L'évaporateur 9 est ainsi en contact avec l'air ambiant (conformément aux vues du dispositif PAC-H décrites en liaison avec les figures 5a et 5c). Sous l'action d'un ventilateur 3, l'air pénètre (via les entrées Ai notamment) le dispositif PAC-H, coopère avec l'évaporateur 9 (qui récupère les calories de l'air et les transmet au fluide frigorigène) puis est rejeté par la sortie Ao. Un compresseur 14 aspire le fluide frigorigène et le comprime sous haute pression pour en augmenter sa température. Un manomètre 11 est prévu pour indiquer la pression du fluide frigorigène. Selon la température ambiante et la pression atmosphérique, la pression dudit fluide peut varier généralement de 250 et 400 PSI. Lorsque 5 le compresseur 14 est à l'arrêt, la pression relevée par ledit manomètre 11 est comprise généralement entre 150 à 350 PSI. Après une longue période d'inutilisation, la pression peut décroître en dessous des 100 PSI. Si la pression décroit davantage (par exemple si elle devient 10 sensiblement à 80 PSI), cela peut signifier une fuite dans le circuit interne du fluide frigorigène. Le dispositif PAC-H comporte en outre un échangeur 22 qui s'apparente fonctionnellement à un réchauffeur électrique. Il est constitué d'un tube traversé par le 15 fluide (par exemple l'eau d'une piscine que l'on souhaite chauffer) au contact non pas d'une résistance électrique mais d'un deuxième tube interne à l'échangeur, parfois en forme de serpentin ou de toute autre configuration, au sein duquel transite le fluide frigorigène pressurisé, donc très 20 chaud. Au sein de l'échangeur 22, la chaleur du fluide frigorigène est transmise au fluide circulant dans l'échangeur 22 (c'est à dire l'eau de la piscine). Le fluide frigorigène circule dès lors dans un détendeur 17 qui en abaisse la pression et en amorce la vaporisation 25 pour initier un nouveau cycle. Le fluide frigorigène circule ainsi en circuit fermé au sein du dispositif PAC-H : de l'évaporateur 9, au compresseur 14, dans l'échangeur 22, au détendeur 17 puis de nouveau à l'évaporateur 9. La coopération entre le compresseur, l'échangeur et le 30 détendeur 17 est avantageusement réalisée par une vanne à quatre voies 20. L'eau par exemple d'une piscine que l'on souhaite réchauffer est accueillie par l'entrée de fluide Wi. Elle traverse l'échangeur 22, dont une vue détaillée est illustrée par la figure 7, puis est délivrée par la sortie de fluide Wo du dispositif de chauffage hybride. Sur la figure 7, on y distingue des entrée 22f-i et sortie 22f-o de fluide frigorigène. On y distingue en outre un premier conduit interne Ci acheminant le fluide froid (par exemple l'eau d'un bassin ou d'une piscine) depuis l'entrée Wi à l'entrée de fluide 22w-i de l'échangeur 22. De la même manière, la figure 7 décrit un deuxième conduit interne Co au dispositif PAC-H coopérant avec la sortie de fluide Wo pour acheminer le fluide réchauffé par le dispositif de chauffage hybride PAC-H. Contrairement à une PAC conventionnelle, ledit deuxième conduit interne Co ne coopère pas directement avec la sortie de fluide 22w-o de l'échangeur 22. Un dispositif hybride PAC-H selon l'invention comporte en aval du l'échangeur 22 et en amont de la sortie de fluide Wo, un échangeur électrique 24 comportant une résistance électrique. Lorsque ladite résistance est alimentée électriquement, le fluide circulant au sein dudit échangeur électrique 24 est réchauffé au contact de ladite résistance. Il circule ainsi depuis une entrée de fluide 24-i vers une sortie de fluide 24-o. Selon le mode de réalisation d'un dispositif PAC-H illustré par la figure 7, l'échangeur 24 est intercalé entre les sorties de fluide 22w-o de l'échangeur 22 et la sortie de fluide Wo du PAC-H. Un troisième conduit interne Ce relie ainsi la sortie de fluide 22w-o de l'échangeur 22 à l'entrée 24-i de l'échangeur électrique 24. La sortie de fluide 24-o de ce dernier est connectée au deuxième conduit interne Co dont la partie distale coopère avec la sortie de fluide Wo. L'échangeur électrique 24 est dimensionné pour suppléer ou compléter le fonctionnement nominal de la PAC interne au dispositif PAC-H. Il est donc généralement moins énergivore qu'un réchauffeur électrique conventionnel dimensionné pour chauffer à lui seul un bassin tel que décrit en liaison avec la figure 1. Les premier et deuxième moyens de chauffage internes (respectivement la PAC air-eau intégrant le compresseur 14 et l'échangeur électrique 24) du dispositif hybride PAC-H coopèrent ainsi en série, le premier moyen étant alimenté en fluide à réchauffer par l'entrée de fluide Wi, alimentant à son tour - par un conduit interne - le deuxième moyen de chauffage interne, coopérant quant à lui avec la sortie de fluide Wo.
La figure 6 décrit en outre l'utilisation avantageuse d'un cadre 5 agencé pour soutenir les panneaux avant 1, latéraux 7 et 12, l'évaporateur 9 et un panneau inférieur 19 sur lequel reposent (fixés par tous moyens) notamment le compresseur 14 et l'échangeur 22. Ces derniers peuvent être isolé de l'espace au sein duquel est créé la circulation de l'air sous l'action du ventilateur 3 (soutenu par un support 6 coopérant avec le cadre 5) par une cloison - verticale et optionnelle 13. En liaison avec la figure 6, un dispositif de chauffage hybride PAC-H comporte en outre des moyens de commande 15 dont la fonction consiste à piloter (ou déclencher) conjointement ou alternativement les deux sources d'énergies ou moyens de chauffage internes (compresseur et échangeur électrique). Lesdits moyens de commande 15 coopèrent avec les actionneurs électriques du dispositif PAC-H (principalement les compresseur 14, ventilateur 3 et échangeur électrique 24) et élaborent une ou plusieurs commandes pour déclencher la mise en oeuvre des premier (compresseur 14) et/ou deuxième (échangeur 24 électrique) moyens de chauffage internes dudit dispositif PAC-H. Les commandes sont avantageusement transmises depuis les moyens de commande 15 vers les moyens de chauffage interne par un bus de commande non représenté en figure 6.
Les moyens de commande 15 coopèrent en outre avantageusement avec des moyens de mesure du fonctionnement du dispositif de chauffage hybride PAC-H tels qu'un ou plusieurs capteurs de mesure ou encore le manomètre 11 décrit précédemment. A titre d'exemple, un capteur de débit 21 peut en outre être avantageusement prévu en amont de l'échangeur 22. Ce dernier constitue en effet l'un des organes les plus fragiles et onéreux du dispositif PAC-H. Alors que le fluide frigorigène délivre une très haute chaleur, échangeur 22 pourrait être irrémédiablement endommagé en absence de fluide (par exemple l'eau d'une piscine distante) circulant en son sein depuis l'entrée 22w-i. Il est à ce titre indispensable qu'un débit minimal de fluide à réchauffer traverse ledit échangeur 22. La mesure du débit ou la simple détection d'un fluide circulant depuis l'entrée 22w-i vers la sortie 22w-o de l'échangeur 22 peut ainsi être acquise par le capteur 21. Cette mesure ou détection est transmise avantageusement aux moyens de commande 15 par un bus de signalisation, non représenté en figure 6. Une absence ou une insuffisance de débit détectées au sein de l'échangeur 22 peut dès lors être interprétée par les moyens de commande 15 qui élaborent en retour une commande provoquant l'arrêt du compresseur 14, préservant ainsi l'intégrité de l'échangeur 22. Il peut en être de même, si le manomètre 11 mesure une pression inférieure à un seuil minimal déterminé de la pression du fluide frigorigène. D'autres capteurs pourraient être disposés pour mesurer la température régnant au sein de l'échangeur 24, la température du fluide accueilli à l'entrée Wi ou encore pour mesurer l'efficacité du moteur du ventilateur 3. Les moyens de commande 15 peuvent ainsi être agencés pour lire (continuellement ou selon une ou plusieurs périodes de lectures prédéterminées éventuellement dédiées à tel ou tel capteur) des données délivrées par les moyens de mesure, élaborer, à partir de ces données, des commandes idoines et les adresser via le bus de commande aux organes considérés. Selon un premier mode de réalisation des moyens de commande 15, lesdites commandes peuvent être élaborées selon une ou plusieurs logiques câblées. Les moyens de commande 15 comportent alors un ou plusieurs circuits logiques combinatoires traduisant une ou plusieurs logiques câblées mettant en oeuvre un procédé d'élaboration d'une commande d'activation des premier 14 et/ou deuxième 24 moyens de chauffage internes. En variante, les moyens de commande 15 consistent en une unité de traitement (par exemple un microcontrôleur) coopérant avec des moyens de mémorisation dans lesquels sont préalablement enregistrés un ou plusieurs programmes comportant une ou plusieurs instructions de programme respectivement interprétables ou exécutables par l'unité de traitement et dont l'exécution ou l'interprétation par ladite unité de traitement provoque la mise en oeuvre d'un ou de plusieurs procédés d'élaboration de commande. Les moyens de commande 15 peuvent en outre comporter des moyens de communication filaire ou sans contact permettant un téléchargement ou une mise à jour (préférentiellement sécurisée) d'un programme dont l'interprétation ou l'exécution prochaines par l'unité de traitement des instructions de programme provoquera la mise en oeuvre d'un nouveau procédé d'élaboration de commande. Les programmes ou logiques câblées - mis en oeuvre par les moyens de commande 15 pour élaborer les commandes à destination notamment du compresseur 14 et de l'échangeur électrique 24 - peuvent en outre prendre en compte un ou plusieurs paramètres de fonctionnement ou une ou plusieurs consignes définies par l'utilisateur du dispositif de chauffage hybride. A cette fin, le panneau avant 1 peut comporter une interface homme-machine 23. L'invention prévoit en variante ou en complément que les moyens de commande 15 puissent coopérer avec une ou plusieurs interfaces de consignes distantes (non représentées en figure 6) ainsi qu'avec une ou plusieurs interfaces de restitution visuelles et/ou sonores (également non représentées en figure 6) pour restituer un état de fonctionnement du dispositif de chauffage hybride ou encore la température de l'eau du bassin ainsi efficacement réchauffée. L'invention prévoit que les procédés d'élaboration de commande mis en oeuvre par les moyens de commande 15 coopérant avec des moyens d'acquisition (capteurs de mesure et/ou de sécurité) et une interface de consigne (par exemple, l'interface 23) sont déterminés pour optimiser la consommation électrique du dispositif de chauffage hybride au regard de la consigne d'un utilisateur saisie via ladite interface. Les moyens de commande 15 sont ainsi avantageusement paramétrés pour que le rendement du dispositif PAC-H soit optimisé, minimisant ainsi l'énergie électrique consommée quelle que soit la consigne de l'utilisateur de ladite PAC-H. Tout procédé d'élaboration de commande d'activation d'un moyen de chauffage interne d'un dispositif de chauffage hybride selon l'invention mis en oeuvre par les moyens de commande dudit dispositif comporte une ou plusieurs itérations comprenant respectivement une étape pour lire une consigne et/ou un paramètre prédéterminé de fonctionnement et une étape pour commander l'activation dudit moyen de chauffage interne à partir de ladite consigne et/ou dudit paramètre. A titre d'exemple, selon un premier procédé de fonctionnement, pour une consigne de chauffage d'un bassin (précisant une température désirée de l'eau dudit bassin - par exemple une température de consigne égale à 27°c), un premier procédé d'élaboration de commande consiste à déclencher le seul compresseur 14 de la pompe à chaleur interne dès lors que la valeur courante de la température du fluide accueilli par l'entrée de fluide Wi du dispositif de chauffage hybride est inférieure à la température de consigne. Pour cela, le dispositif de chauffage hybride PAC-H comporte des moyens de mesure dont un capteur (coopérant avec les moyens de commande 15 par exemple via le bus de signalisation) pour mesurer la température du fluide accueilli par l'entrée Wi. Un premier procédé peut comporter ainsi de manière itérative une étape pour lire la température du fluide mesurée par ledit capteur, une étape pour comparer ladite température mesurée par le capteur à la température de consigne et une étape pour activer le compresseur 14 si (ou tant que) la température mesurée est inférieure à ladite température de consigne. La fréquence des itérations du procédé peut être paramétrée par le constructeur et/ou l'utilisateur. Cette fréquence d'itérations constitue un paramètre de fonctionnement du dispositif de chauffage hybride, paramètre avantageusement enregistré dans des moyens de mémorisation internes aux moyens de commande 15 ou coopérant avec lesdits moyens de commande.
Un tel premier procédé peut être avantageusement amélioré en conditionnant le déclenchement du compresseur 14 si et seulement si la température de l'air ambiant est supérieure à une valeur de température de l'air en dessous de laquelle le rendement de la pompe à chaleur air-eau devient insuffisant. Cette valeur de température est un seuil prédéfini et éventuellement paramétrable : ledit seuil peut être avantageusement prédéfini à 5°c. La température de l'air peut être mesurée par un capteur coopérant avec les moyens de commande 15 via le bus de signalisation. Elle pourrait être mesurée en variante par un capteur distant coopérant avec les moyens de commande 15 via une communication filaire ou sans contact. Dès que la température de l'air ambiant devient inférieure audit seuil, les moyens de commande 15 déclenchent automatiquement l'arrêt du compresseur 14 (si celui-ci est en fonctionnement) et déclenche l'échangeur électrique interne 24. Le moyen de chauffage interne (c'est-à-dire le compresseur 14 ou l'échangeur électrique 24 selon la température de l'air ambiant) demeure en service tant que la température de l'eau accueilli à l'entrée de fluide (Wi) est inférieure à la température de consigne. Selon ce premier mode de fonctionnement chaque source d'énergie ou moyen de chauffage interne du dispositif hybride PAC-H est tour à tour actionné(e) automatiquement et exclusivement par les moyens de commande 15. Un dispositif de chauffage hybride conforme à l'invention peut en outre mettre en oeuvre automatiquement d'autres modes de fonctionnement (ou procédés d'élaboration de commande) sans que l'utilisateur ne soit sollicité outre mesure, à l'exception d'une consigne de température de l'eau du bassin.
Selon un deuxième mode de fonctionnement, alors que les moyens de chauffage internes 14 et 24 sont en veille (ou non déclenchés), si la température du fluide du bassin accueilli par l'entrée de fluide Wi est proche de la température de consigne de l'utilisateur, les moyens de commande 15 peuvent commander le déclenchement du compresseur 14 dès que cette température du bassin décroît d'un seuil préétabli (par exemple un seuil de 3°c) au regard de ladite consigne. Le compresseur 14 est à nouveau mis en veille par les moyens de commande 15 dès que la température du bassin recouvre sensiblement la température consigne. Ce mode dit « économique » permet de minimiser la consommation électrique de l'équipement. Le seuil au regard de la consigne en dessous duquel le compresseur n'est pas activé correspond à un paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif de chauffage hybride. Un troisième mode de fonctionnement (ou procédé d'élaboration de commande) peut être automatiquement mis en oeuvre par les moyens de commande 15. Ainsi, si la température du bassin chute brutalement (par exemple de 4 à 5°c voire davantage à la suite d'une averse, d'une chute de grêle ou de neige soudaines), les moyens de commande 15 peuvent avantageusement déclencher simultanément le compresseur 14 et l'échangeur électrique 24 pour recouvrer une température de bassin proche de la température de consigne le plus rapidement possible. Dans ce cas, le fonctionnement du dispositif de chauffage hybride PAC-H est mixte. Une valeur déterminée de décroissance soudaine de température entre deux lectures successives de la température du fluide accueilli par l'entrée de fluide du dispositif hybride, au dessus de laquelle les deux moyens de chauffage internes sont simultanément déclenchés constitue un paramètre prédéterminé de fonctionnement dudit dispositif de chauffage hybride. Il en est de même pour la périodicité de mesure de la température dudit fluide, c'est à dire la fréquence d'itérations du procédé. Chaque action pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne mise en oeuvre lors d'une itération d'un tel procédé comporte une étape pour enregistrer la valeur courante de la température mesurée dans les moyens de mémorisation coopérant avec les moyens de commande. En outre, l'étape pour commander un moyen de chauffage interne déclenche simultanément les premier (PAC air-eau) et deuxième (échangeur électrique) moyens de chauffage internes si la valeur de la température mesurée du fluide accueilli par l'entrée de fluide est inférieure à celle enregistrée lors d'une itération précédente diminuée de ladite valeur déterminée de décroissance soudaine de température. L'invention permet en outre de mettre en oeuvre un quatrième mode de fonctionnement particulièrement innovant et crucial pour prévenir le risque de dégradation du matériel durant un hivernage. Ce risque est bien connu notamment dans les régions pour lesquelles les températures ambiantes peuvent être négatives durant les basses saisons d'utilisation des bassins. Les utilisateurs des PAC traditionnelles notamment craignent ces périodes durant lesquelles les installations sont mises à mal par la dilatation des eaux glacées. Pour éviter ce désagrément, il est généralement nécessaire de procéder à une vidange fastidieuse d'une grande partie de l'installation (utilisation de la vanne VD décrite en liaison avec la figure 2). Avec un dispositif de chauffage hybride selon l'invention, ce type d'inconvénient disparait. En effet, les moyens de commande 15 peuvent mettre en oeuvre un procédé d'hivernage, selon lequel les moyens de commande 15 commandent automatiquement le déclenchement de l'échangeur électrique interne 24 dès que la température du fluide accueilli à l'entrée de fluide Wi est sensiblement égale à une valeur prédéterminée de la température du fluide du bassin en dessous de laquelle l'intégrité de l'échangeur 22 de la PAC interne est menacée. Cette valeur prédéterminée peut être avantageusement égale à 1°c. Ainsi, à partir d'une température « plancher » (par exemple 1°c), l'échangeur électrique 24 interne est déclenché par les moyens de commande 15 jusqu'à ce que la température de l'eau circulant dans le dispositif de chauffage hybride atteigne une température « plafond » (par exemple 3°c). Ces températures « plancher » et « plafond » peuvent être ajustées par le constructeur ou l'utilisateur via l'interface de consigne 23. Elles correspondent à autant de paramètres prédéterminés de fonctionnement du dispositif de chauffage hybride.
Quel que soit le procédé d'élaboration de commande mis en oeuvre par les moyens de commande d'un dispositif hybride selon l'invention, le ou les paramètres prédéterminés de fonctionnement dudit dispositif de chauffage hybride peuvent être avantageusement enregistrée dans des moyens de mémorisation coopérant avec lesdits moyens de commande. En variante, lesdits paramètres peuvent être transmis auxdits moyens de commande depuis une interface de consigne (telle l'interface 23 décrite en liaison avec la figure 6 ou une interface distante). Tout autre mode de programmation d'un dispositif de chauffage hybride conforme à l'invention pourrait en variante ou en complément être envisagé. Il suffit pour cela de paramétrer les moyens de commande ou d'enregistrer dans les moyens de mémorisation coopérant avec l'unité de traitement desdits moyens de commande des paramètres prédéterminés de fonctionnement additionnels voire des programmes d'ordinateur idoines. Un dispositif de chauffage hybride conforme à 5 l'invention a été décrit au travers d'un mode de réalisation préféré comportant deux moyens internes de chauffage : une PAC et un échangeur électrique. Tout autre moyen de chauffage interne pourrait en variante être substitué à la PAC air-eau et/ou audit échangeur 10 électrique. Par ailleurs, un moyen de chauffage interne additionnel pourrait être intégré audit dispositif de chauffage hybride en complément des deux premiers.

Claims (24)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de chauffage hybride (PAC-H) d'un fluide contenu dans un bassin distant (SP) comportant une entrée de fluide (Wi) pour accueillir le fluide du bassin, un premier moyen de chauffage (9, 14, 22) interne dudit fluide, des moyens de commande (15) coopérant avec ledit premier moyen de chauffage interne et une sortie de fluide (Wo) pour restituer ledit fluide réchauffé, le dispositif étant caractérisé en qu'il comporte en outre un deuxième moyen de chauffage interne (24), lesdits moyens de commande (15) étant adaptés pour coopérer également avec ledit deuxième moyen de chauffage interne (24) et pour activer alternativement ou simultanément les premier (14) et deuxième (24) moyens de chauffage internes selon une consigne et/ou un paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif.
  2. 2. Dispositif de chauffage hybride selon la revendication précédente, comportant un boîtier intégrant les premier et deuxième moyens de chauffage internes ainsi que les moyens de commande.
  3. 3. Dispositif de chauffage hybride selon les revendications 1 ou 2, pour lequel le premier moyen de chauffage interne est une pompe à chaleur air-eau dont le compresseur (14) coopère avec les moyens de commande (15).
  4. 4. Dispositif de chauffage hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes, pourlequel le deuxième moyen de chauffage interne est un échangeur électrique (24).
  5. 5. Dispositif de chauffage hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel l'entrée de fluide (Wi) alimente (Ci) en fluide le premier moyen de chauffage interne (14) qui alimente à son tour (Ce) le deuxième moyen de chauffage interne (24), lequel coopère (Co) avec la sortie de fluide (Wo).
  6. 6. Dispositif de chauffage hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel les premier (14) et deuxième (24) moyens de chauffage internes coopèrent avec les moyens de commande (15) par un bus de commande.
  7. 7. Dispositif de chauffage hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel la consigne est une température de consigne du fluide du bassin, ledit dispositif comportant ou communiquant avec une interface de consigne (23) pour déterminer ladite consigne, ladite interface de consigne coopérant avec les moyens de commande (15) du dispositif.
  8. 8. Dispositif de chauffage hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des moyens de mesure ou de sécurité (11, 21) coopérant avec les moyens de commande (15), ces derniers étant adaptés pour activer alternativement ou simultanément les premier (14) et deuxième (24)moyens de chauffage internes selon une information délivrée par lesdits moyens de mesure ou de sécurité en complément de la consigne et/ou du paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif.
  9. 9. Dispositif de chauffage hybride selon la revendication précédente, pour lequel les moyens de mesure ou de sécurité comportent un capteur de mesure de la température du fluide accueilli par l'entrée de fluide (Wi).
  10. 10. Dispositif de chauffage hybride selon les revendications 8 ou 9, pour lequel les moyens de mesure ou de sécurité comportent un capteur de mesure de la température de l'air ambiant.
  11. 11. Dispositif de chauffage hybride selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lequel les moyens de commande (15) comporte une unité de traitement comportant ou coopérant avec des moyens de mémorisation enregistrant le paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif et/ou un programme d'ordinateur consistant en une ou plusieurs instructions de programme dont les interprétations ou exécutions respectives par l'unité de traitement déclenchent la mise en oeuvre d'un procédé d'élaboration d'une commande d'activation des premier (14) et/ou deuxième (24) moyens de chauffage internes.
  12. 12. Dispositif de chauffage hybride selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, pour lequel lesmoyens de commande (15) comporte un circuit logique combinatoire traduisant une logique câblée mettant en oeuvre un procédé d'élaboration d'une commande d'activation des premier (14) et/ou deuxième (24) moyens de chauffage internes.
  13. 13. Dispositif de chauffage hybride selon la revendication 12, pour lequel les moyens de commande (15) comportent ou coopèrent avec des moyens de mémorisation pour enregistrer le paramètre prédéterminé de fonctionnement du dispositif.
  14. 14. Procédé d'élaboration de commande d'activation d'un moyen de chauffage interne (14, 24) d'un dispositif de chauffage hybride (PAC-H) selon les revendications 11 ou 13, ledit procédé étant mis en oeuvre par les moyens de commande (15) dudit dispositif de chauffage hybride (PAC-H) caractérisé en ce qu'il comporte une ou plusieurs itérations comprenant respectivement une étape pour lire une consigne et/ou un paramètre prédéterminé de fonctionnement et une étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne (14, 24) selon ladite consigne et/ou ledit paramètre.
  15. 15. Procédé selon la revendication précédente lorsque le dispositif de chauffage hybride (RAC-H) est en outre conforme aux revendications 7 et 9, pour lequel l'étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne comporte une étape pour lire la valeur de la température du fluide accueilli par l'entrée de fluide, une étape pour comparer laditetempérature mesurée à la consigne, une étape pour déclencher le premier moyen de chauffage (14) si ladite température mesurée est inférieure à ladite consigne.
  16. 16. Procédé selon la revendication précédente, pour lequel le dispositif de chauffage hybride (PAC-H) est en outre conforme à la revendication 10, le paramètre prédéterminé de fonctionnement comprenant une valeur prédéterminée de la température de l'air ambiant en dessous de laquelle le rendement du premier moyen de chauffage est insuffisant et pour lequel, l'étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne comprend une étape préalable pour lire la valeur de la mesure de la température de l'air ambiant, l'étape pour déclencher le premier moyen de chauffage n'étant réalisée que si ladite valeur mesurée de la température de l'air ambiant est supérieure à ladite valeur prédéterminée, l'étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne comprenant dans la négative une étape pour déclencher le deuxième moyen de chauffage (24).
  17. 17. Procédé selon les revendications 15 ou 16, pour lequel l'étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne comporte une étape pour enregistrer dans les moyens de mémorisation la valeur de la température mesurée du fluide accueilli par l'entrée de fluide.
  18. 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11, 13 à 16, pour lequel le paramètre prédéterminé defonctionnement du dispositif comprend une fréquence d'itérations, ledit procédé comportant une pluralité d'itérations déclenchées respectivement selon ladite fréquence.
  19. 19. Procédé selon les revendications 17 et 18, pour lequel le paramètre prédéterminé de fonctionnement comprend en outre une valeur déterminée de décroissance soudaine de température, et pour lequel l'étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne déclenche simultanément les premier et deuxième moyens de chauffage internes si la valeur de la température mesurée du fluide accueilli par l'entrée de fluide est inférieure à celle enregistrée lors d'une itération précédente diminuée de ladite valeur déterminée de décroissance soudaine de température.
  20. 20. Procédé selon la revendication 14, lorsque le dispositif de chauffage hybride (RAC-H) est en outre conforme à la revendication 9, le paramètre prédéterminé de fonctionnement comprenant une valeur prédéterminée de la température du fluide du bassin en dessous de laquelle l'intégrité du premier moyen de chauffage est menacée, pour lequel l'étape pour commander l'activation d'un moyen de chauffage interne déclenche le deuxième moyen de chauffage interne dès que la température du fluide accueilli par l'entrée de fluide (Wi) est sensiblement égale à ladite valeur prédéterminée.
  21. 21. Programme d'ordinateur comportant une ou plusieurs instructions de programme respectivement interprétables ou exécutables par l'unité de traitement d'un dispositif de chauffage hybride selon la revendication 10, et dont l'interprétation ou l'exécution par ladite unité déclenche la mise en oeuvre d'un procédé d'élaboration de commande selon l'une quelconque des revendications 14 à 20.
  22. 22. Installation comportant un bassin (SP) contenant un fluide à réchauffer, un dispositif de chauffage distant coopérant avec ledit bassin à l'aide d'un conduit d'aspiration (Ca) pour prélever le fluide du bassin et acheminer ledit fluide à une entrée de fluide (Wi) du dispositif de chauffage et un conduit de refoulement (Cr) pour acheminer ledit fluide réchauffé depuis une sortie de fluide (Wo) du dispositif de chauffage vers le bassin, une pompe (P) sous l'action de laquelle un débit dudit fluide est créé au sein des conduits d'aspiration (Ca) et de refoulement (Cr) caractérisé en ce que le dispositif de chauffage est un dispositif de chauffage hybride (PAC-H) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
  23. 23. Installation selon la revendication précédente, ledit dispositif de chauffage étant conforme à la revendication 11 dont l'unité de traitement met en oeuvre un procédé d'élaboration de commande des premier et/ou deuxième moyens de chauffage internes (14,
  24. 24) audit dispositif de chauffage hybride (PAC-H), ledit procédé étant conforme à l'une des revendications 14 à 20.
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