FR3022786A1 - Systeme de traitement photocatalytique de l'air d'une piece d'un batiment - Google Patents

Abstract

La pièce comprend une paroi murale (1). Le système comporte une paroi additionnelle (2), une structure support (3) destinée à être disposée dans un logement intérieur (6) délimité par les deux parois (1, 2), un substrat photocatalytique (4) et un dispositif d'éclairage (5) destiné à activer le substrat photocatalytique. Les deux parois (1, 2), respectivement externe et interne, comportent chacune au moins une bouche d'aération, respectivement externe (10H, 10B) et interne (20H, 20B). La structure support (3) comporte au moins une partie vanne (30H, 30B) adaptée pour former des voies de passage de l'air entre la bouche d'aération interne (20H, 20B), la bouche d'aération externe (10H, 10B) et le logement intérieur (6), munie de dispositifs d'obturation pilotables (35H, 35B, 36H, 36B). Un module de pilotage pilote l'ouverture et la fermeture des voies de passage d'air en fonction de données mesurées (Cint, Cext) représentatives de la qualité de l'air extérieur et à la qualité de l'air intérieur.

Description

Titre : Système de traitement photocatalytique de l'air d'une pièce d'un bâtiment L'invention concerne un système de traitement d'air par photocatalyse.

La photocatalyse repose sur l'illumination par la lumière solaire ou par un éclairage UV artificiel d'un matériau semi-conducteur, par exemple du dioxyde de titane TiO2, également appelé photocatalyseur ou substrat photocatalytique. L'illumination a pour effet de créer des paires électron-trou à la surface du semiconducteur, via des longueurs d'onde dans l'UV (Ultra-Violet) dont l'énergie est supérieure au gap entre la bande de valence et la bande de conduction du semiconducteur. Des électrons sont émis au niveau de la bande de conduction tandis qu'il y a formation de trous dans la bande de valence. Ce phénomène forme des radicaux libres qui sont susceptibles de réagir avec des composés présents dans le milieu environnant, par exemple l'air.

La photocatalyse trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine du traitement, ou de la purification, de l'air, notamment dans un espace intérieur par exemple une pièce d'habitation. En effet, elle permet de dégrader certains polluants chimiques présents dans l'air et de les transformer en molécules élémentaires non polluantes, notamment en dioxyde de carbone CO2 et en vapeur d'eau H2O. Le semi-conducteur généralement utilisé dans ce cas est le dioxyde de titane TiO2. Pour garantir un traitement efficace de l'air pollué, l'énergie UV apportée doit être suffisante. Or, dans un espace intérieur, la lumière est généralement filtrée à travers des vitres et n'est pas permanente. Il est donc nécessaire de prévoir des sources d'émission UV artificiels pour illuminer le substrat photocatalytique, sans risque lié à une exposition directe par l'occupant. Le document EP1520615 décrit un appareil de traitement d'air par photocatalyse, destiné à être installé dans une pièce d'habitation, comprenant : - une paroi comportant une face avant et une face arrière qui délimitent un logement intérieur, la face avant ménageant une ouverture basse d'entrée d'air pollué et d'une ouverture haute de sortie d'air purifié ; - une ou plusieurs grilles en acier déployé, sur lesquelles un film de dioxyde de titane TiO2 est déposé ; - un dispositif d'éclairage comportant des lampes UVA destinées à activer le film de TiO2.

Les grilles et les lampes sont disposées dans le logement intérieur de la paroi. Grâce à cela, l'apport en lumière UV peut être adapté aux besoins de la photocatalyse tout en préservant les occupants de la pièce d'un contact direct avec le substrat photocatalytique et les lampes UV. La présente invention propose d'améliorer encore l'invention.

A cet effet, l'invention concerne un système de traitement photocatalytique de l'air d'une pièce d'un bâtiment ayant une paroi murale, comportant une paroi additionnelle, une structure support destinée à être disposée dans un logement intérieur délimité par les deux parois, un substrat photocatalytique et un dispositif d'éclairage destiné à activer le substrat photocatalytique, caractérisé en ce que, les deux parois, respectivement externe et interne, comportant chacune au moins une bouche d'aération, respectivement externe et interne : - la structure support comporte au moins une partie vanne adaptée pour former des voies de passage de l'air entre la bouche d'aération interne, la bouche d'aération externe et le logement intérieur, munie de dispositifs d'obturation pilotables ; et - le système comprend un module de pilotage destiné à piloter l'ouverture et la fermeture des voies de passage d'air en fonction de données mesurées représentatives de la qualité de l'air extérieur et à la qualité de l'air intérieur.

Le pilotage de l'ouverture et de la fermeture des voies de passage d'air permet d'adapter la configuration du système en fonction des conditions de pollution (c'est-à-dire de la qualité d'air) dans la pièce et à l'extérieur de manière à optimiser la régulation de la qualité de l'air à l'intérieur de la pièce. Selon les conditions de qualité d'air à l'extérieur et à l'intérieur de la pièce, le système peut prélever de l'air extérieur puis l'insuffler à l'intérieur, directement ou après purification photocatalytique, et/ou prélever de l'air intérieur, le purifier puis le réinjecter à l'intérieur (on parle dans ce cas de « recyclage »).

En outre, le substrat photocatalytique peut être activé à tout moment, sans exposer les occupants de la pièce aux rayons lumineux. Enfin, le système permet un pré-chauffage de l'air extérieur prélevé, grâce à la chaleur dégagée par le dispositif d'éclairage, ce qui permet d'augmenter la 5 température de la paroi intérieure et donc d'améliorer le confort thermique par rayonnement. Avantageusement, la partie vanne est conformée pour faire fonction d'entretoise entre les deux parois. Grâce à cela, les deux parois peuvent être facilement positionnées l'une 113 par rapport à l'autre lors du montage du système. Le système comprend avantageusement tout ou partie des caractéristiques additionnelles suivantes : - la partie vanne comporte une première ouverture extérieure destinée à être disposée contre la bouche d'aération externe, une deuxième 15 ouverture intérieure destinée à être disposée contre la bouche d'aération interne et une troisième ouverture de communication avec le logement intérieur, chacune des trois ouvertures étant équipé d'un dispositif d'obturation pilotable ; - la structure support comporte deux parties vannes respectivement en 20 position haute et en position basse de la structure support ; - le dispositif d'éclairage est positionné entre les deux parties vannes et montée sur la structure support ; - le substrat photocatalytique est appliqué sur au moins l'un des éléments supports du groupe comportant la face interne de la paroi 25 additionnelle, la face interne de la paroi murale, une grille métallique montée sur la structure support ; - la partie vanne comprend des filtres particulaires ; - des ventilateurs de circulation de l'air sont prévus ; - le module de pilotage est adapté pour mettre en oeuvre un algorithme 30 de régulation de concentrations en polluants dans l'air, à l'intérieur et à l'extérieur de la pièce comportant une pluralité de tests de comparaison entre des éléments du groupe comportant une concentration intérieure en polluants mesurée, une concentration extérieure en polluants mesurée et un seuil de concentration, et, en fonction des résultats des tests, la sélection d'une configuration du système parmi un ensemble de configurations possibles ; - la structure de support comportant deux parties vanne, respectivement basse et haute, comportant chacune une ouverture extérieure, une ouverture intérieure et une troisième ouverture, l'ensemble des configurations possibles comprend tout ou partie des configurations du groupe comportant : o une première configuration définie par la fermeture des trois ouvertures basses et de la troisième ouverture haute et par l'ouverture des ouvertures hautes, extérieure et intérieure ; o une deuxième configuration définie par la fermeture des ouvertures extérieures et par l'ouverture des ouvertures intérieures et des troisièmes ouvertures ; o une troisième configuration définie par l'ouverture de l'ouverture intérieure haute, de l'ouverture extérieure basse et des troisièmes ouvertures et par la fermeture de l'ouverture extérieure haute et de l'ouverture intérieure basse ; o une quatrième configuration définie par la fermeture de l'ouverture extérieure haute et par l'ouverture des ouvertures intérieures, des troisièmes ouvertures et de l'ouverture extérieure basse ; o une cinquième configuration définie par la fermeture de l'ouverture extérieure basse et par l'ouverture des ouvertures intérieures, des troisièmes ouvertures et de l'ouverture extérieure haute ; o une sixième configuration définie par la fermeture des ouvertures extérieures et intérieures ; - il est prévu un dispositif de fixation de la paroi additionnelle adapté pour monter ladite paroi additionnelle sur la paroi murale de façon pivotante.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière du système en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue du système de l'invention monté sur une paroi murale ; - la figure 2 représente une vue d'une structure support du système de la figure 1 ; - les figures 3A et 3B représentent le système de la figure 1 avant et après montage sur la paroi murale, en vue de dessus ; - la figure 4 représente une vue latérale éclatée du système de la figure 1 ; - les figures 5A à 5H représente schématiquement différentes configurations possibles du système de la figure 1 ; - la figure 6 représente une autre forme de réalisation du système de l'invention ; - la figure 7 représente un logigramme, ou organigramme, d'un algorithme de régulation mis en oeuvre par le système de la figure 1, selon un exemple de réalisation particulier. Le système de traitement de l'air représenté sur les figures 1 et 2 est destiné à traiter l'air d'un espace intérieur situé dans un bâtiment, par exemple une pièce d'habitation, par photocatalyse. Dans l'exemple particulier décrit ici, l'espace intérieur est délimité par au moins une paroi murale 1 en contact direct, par une face extérieure, avec l'extérieur du bâtiment. Le système de traitement comprend une paroi additionnelle 2, une structure support, ou porteuse, 3, un substrat photocatalytique 4, un dispositif d'éclairage 5 destiné à activer le substrat photocatalytique 4, un module (ou dispositif) de pilotage (non représenté), des capteurs de polluants (non représenté) et un module (ou dispositif) d'alimentation (non représenté). Des ventilateurs 7 de circulation d'air peuvent également équiper le système.30 La paroi additionnelle : La paroi additionnelle 2 est destinée à être positionnée à une distance donnée de la paroi murale 1, ici du côté intérieur de la pièce, l'espace entre les deux parois 1, 2 définissant un logement intérieur 6. La paroi additionnelle 2 et la paroi murale 1 sont ici appelées « paroi interne » et « paroi externe », respectivement. En variante, la paroi additionnelle pourrait être disposée de l'autre côté de la paroi murale, à l'extérieur de la pièce d'habitation. Dans ce cas, la paroi additionnelle serait la paroi externe et la paroi murale la paroi interne. Chacune des deux parois, externe 1 et interne 2, comporte ici une bouche d'aération haute 10H, 20H et une bouche d'aération basse 10B, 20B, comme représenté sur la figure 3. Chaque bouche d'aération comprend une ouverture de passage d'air à travers la paroi considérée. Les bouches d'aération hautes 10H, 20H sont positionnées dans le haut des parois et de manière à être disposées au droit l'une de l'autre lorsque le système est mis en place. De manière analogue, les bouches d'aération basses sont positionnées dans le bas des parois de manière à être disposées au droit l'une de l'autre lorsque le système est mis en place. La structure support : La structure support 3, ou structure porteuse, est destinée à servir de support de fixation à divers éléments du système. Elle joue également un rôle d'entretoise entre la paroi interne 2 et la paroi externe 1. La structure 3 est fabriquée en un matériau robuste tel qu'un métal ou du bois. En outre, la structure 3 peut être réalisée en un matériau inerte par rapport aux dégagements de polluants, par exemple en acier inoxydable ou en aluminium anodisé. La structure porteuse 3 comprend deux parties, respectivement haute 30H et basse 30B, destinées à faire fonction de vannes de circulation de l'air. Chaque partie vanne 30H (30B) constitue une vanne à trois voies, adaptée pour former des voies de passage de l'air entre la bouche d'aération interne 20H (20B), la bouche d'aération externe 10H (10B) et le logement intérieur 6. Chaque voie de passage est munie d'un dispositif d'obturation pilotable. Plus précisément, chaque partie vanne 30H (30B) se présente ici sous la forme d'une poutre parallélépipédique comportant une première ouverture extérieure, une deuxième ouverture intérieure et une troisième ouverture de communication avec le logement 6. Les trois ouvertures (première, deuxième et troisième) hautes, respectivement basses, communiquent entre elle en formant une ouverture 34H, 5 respectivement 34B, ayant une forme de T en section transversale de la poutre. Chacune des trois ouvertures hautes (première, deuxième et troisième), respectivement basses, est associée à un dispositif d'obturation qui comprend un élément d'obturation, un moteur et un module de communication. Le moteur est destiné à déplacer l'élément d'obturation entre une position ouverte et une 10 position fermée. Le module de communication est destiné à communiquer, par exemple par voie radio, avec le dispositif de pilotage afin de recevoir des commandes d'ouverture, de fermeture et/ou d'arrêt de l'élément d'obturation. En variante, le module de communication pourrait être relié au dispositif de pilotage par une liaison filaire. 15 Les première et deuxième ouvertures, respectivement intérieure et extérieure, sont chacune équipées d'une grille d'obturation 35H (grilles hautes) et 35B (grilles basses) à lames pilotables, mobiles entre une position fermée et une position ouverte. Ces grilles sont ici montées sur les bouches d'aération 20H, 30H (20B, 30B) correspondantes des parois interne 2 et externe 1. En variante, 20 elles pourraient être montées sur la structure support 3 elle-même. La troisième ouverture haute (respectivement basse) est équipée d'un clapet étanche 36H (respectivement 36B) qui est monté sur la structure support 3. Les grilles d'obturation 35H, 35B peuvent être couplées à des filtres particulaires destinés à filtrer des particules présentes dans l'air. Ces filtres sont 25 disposés à proximité des grilles d'obturation de manière à être attenants aux entrées et sorties d'air du système de traitement. Ils permettent de limiter l'encrassement interne du système, notamment par la poussière, ce qui réduit les opérations de maintenance et préserve les performances du système. Les deux parties vannes 30H et 30B sont reliées par plusieurs montants 30 verticaux, par exemple deux montants d'extrémité latérale 31 et deux montants intermédiaires 32. Pour solidifier la structure, des traverses horizontales de maintien 33 relient ici chaque montant intermédiaire 32 au montant d'extrémité 31 le plus proche. Les parties vannes 30H et 30B ont une largeur selon la direction perpendiculaire aux plans des parois 1 et 2 qui est égale à l'écart souhaité entre les deux parois 1, 2. Cela leur permet de jouer leur rôle d'entretoises. Afin d'alléger la structure et de réduire les coûts de fabrication, la largeur des montants est avantageusement inférieure à celle des parties vannes 30H et 30B. Le substrat photocatalytique : Le substrat photocatalytique est un matériau semi-conducteur capable de minéraliser des polluants présents dans l'air en les transformant en dioxyde de carbone et en vapeur d'eau, lorsqu'il est soumis à une illumination par des rayonnements, ici UV, qui créent des paires électron-trou à la surface du semiconducteur. Les polluants particulièrement ciblés par la photocatalyse sont les COV (Composés Organiques Volatils). Le substrat utilisé est par exemple du dioxyde de titane TiO2. Il peut être appliqué sous la forme d'un film, réalisé à partir d'un enduit, sur un élément support. Le substrat peut par exemple être déposé sur l'un ou sur plusieurs des éléments supports suivants : la face interne (c'est-à-dire face « interne » du logement 6) de la paroi extérieure 1, la face interne de la paroi intérieure 2, un filtre particulaire, un ou plusieurs montants et/ou traverses de la structure, le sol du logement 6, le plafond du logement 6, un élément support spécifique (par exemple une grille en métal déployé). Dans le cas d'un élément support spécifique, celui-ci est avantageusement positionné et fixé parallèlement au dispositif d'éclairage afin de maximiser l'éclairage de ce dernier. Le substrat photocatalytique peut être un substrat activable par des rayons lumineux du spectre visible. C'est le cas notamment avec un substrat photocatalytique tel que le dioxyde de titane dopé par exemple avec du carbone, le dopage permettant au substrat d'être activé par des rayons lumineux du spectre visible.

Le dispositif d'éclairage : Le dispositif d'éclairage 5 est destiné à activer le substrat photocatalytique. Dans l'exemple de réalisation décrit ici, le dispositif d'éclairage 5 comprend une pluralité de lampes UV 50, chaque lampe comportant par exemple un ou plusieurs tubes néons montés sur un cadre support. Chaque lampe 50 est fixée aux montants et/ou aux traverses de la structure support 3, au moyen d'un cadre support 51. Sur l'exemple de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le système comprend six lampes ayant chacune deux tubes néons. En variante, le dispositif d'éclairage pourrait comprendre d'autres types de sources de lumière artificielle ou des fibres optiques adaptées pour transporter la lumière depuis une source de lumière déportée jusque dans le logement 6, par exemple pour transporter la lumière naturelle du soleil depuis l'extérieur du bâtiment.

Les ventilateurs : Des ventilateurs 7 peuvent être installés pour favoriser la circulation de l'air selon un ou plusieurs circuits de circulation souhaité, comme cela sera explicité plus en détails dans la description du fonctionnement du système. Les flux de circulation d'air pouvant être créés ou renforcés par les ventilateurs 7 peuvent comprendre notamment l'aspiration d'air en provenance de la pièce et/ou en provenance de l'extérieur, le balayage ou léchage du substrat photocatalytique par de l'air à traiter, l'insufflation d'air traité vers l'intérieur de la pièce et/ou l'éjection directe d'air extérieur.

Lors de son installation, la paroi additionnelle 2 peut être montée pivotante sur la paroi murale 1, par l'intermédiaire d'un dispositif de charnière. Grâce à cela, le système peut être ouvert, par pivotement de la paroi additionnelle, ce qui permet de réaliser aisément un entretien du système. La structure support 3 est ici fixée à la paroi murale 1 au niveau des poutres des parties vannes 30H et 30B.

Les capteurs : Le système comprend au moins un capteur extérieur et un capteur intérieur (non représentés), destinés ici à mesurer les concentrations en polluants, respectivement extérieure (c'est-à-dire à l'extérieur de la pièce et ici du 5 bâtiment) et intérieure (c'est-à-dire dans la pièce). Les polluants détectés comprennent ici des composés organiques volatils totaux (COVT). Les capteurs comprennent chacun un module de communication (par exemple radio) destiné à transmettre les données mesurées représentatives de la qualité de l'air, soit sur réception d'une requête du dispositif de pilotage, soit de façon automatique à 10 intervalles de temps réguliers. D'autres mesures additionnelles peuvent être envisagées pour détecter des polluants spécifiques et/ou réaliser des mesures thermodynamiques (T°, humidité, CO2) afin d'obtenir des données mesurées représentatives de la qualité de l'air. 15 Le dispositif (ou module) d'alimentation : Les lampes d'éclairage, les moteurs des dispositifs d'obturation et le dispositif de pilotage sont connectés à un dispositif d'alimentation, par exemple relié au secteur. 20 Le dispositif (ou module) de pilotage : Le dispositif de pilotage est destiné à piloter l'ouverture et la fermeture des voies de passage d'air en fonction de données mesurées représentatives de la qualité de l'air extérieur et à la qualité de l'air intérieur. Plus précisément, il est 25 destiné à commander la fermeture et l'ouverture des dispositifs d'obturation des ouvertures. Dans l'exemple particulier de réalisation décrit ici, les données mesurées représentatives de la qualité de l'air comprennent des mesures de concentration en polluants dans l'air. Toutefois, la présente invention n'est pas limitée à des 30 mesures de concentrations en polluants dans l'air. En effet, la qualité de l'air extérieur et/ou intérieur peut être évaluée à partir d'autres types de données mesurées telles que des données de température, d'hygrométrie et/ou de teneur en CO2 dans l'air. Les données mesurées représentatives de la qualité de l'air peuvent donc comprendre, de façon alternative ou complémentaire aux mesures de concentrations en polluants, d'autres mesures pertinentes telles que des mesures de température, d'hygrométrie et/ou de teneur en CO2 de l'air (extérieur et/ou intérieur). Le dispositif de pilotage comprend un microprocesseur, un module de communication et un module logiciel, ou programme d'ordinateur, comportant des instructions logicielles pour commander l'exécution par le microprocesseur d'un algorithme de régulation de concentrations en polluants dans l'air à l'intérieur et à l'extérieur de la pièce lorsque le module logiciel est exécuté. Il peut être disposé par exemple dans la pièce. Le module de communication radio est adapté pour communiquer de façon classique, par exemple par voie radio, avec les capteurs de polluants et avec les moteurs des dispositifs d'obturation des différentes ouvertures, afin de transmettre des commandes d'ouverture/fermeture/arrêt, des requêtes de données et de recevoir des données mesurées. L'algorithme de régulation mis en oeuvre par le dispositif de pilotage est illustré par le logigramme représenté sur la figure 7. Celui-ci correspond en définitive à un organigramme des étapes du procédé de fonctionnement du système. Cet algorithme comprend de multiples tests de comparaison entre la concentration intérieure en polluants mesurée Cint, la concentration extérieure en polluants mesurée Cext et/ou un seuil de concentration S. En fonction du résultat de ces tests, l'algorithme détermine les conditions de pollution, ou de qualité d'air, à l'intérieur de la pièce et à l'extérieur, puis, en fonction de ces conditions, sélectionne une configuration des parties vannes 30H, 30B du système parmi un ensemble de configurations possibles du système. Pour la mise en oeuvre de l'algorithme, un sous-ensemble de configurations possibles du système peut être pré-sélectionné parmi toutes les configurations possibles. Ce sous-ensemble comprend ici les six configurations suivantes (les « ouvertures » auxquelles il est fait référence ci-après étant celles de la structure support) : - une première configuration CONF1 définie par la fermeture des trois ouvertures basses et de la troisième ouverture haute et par l'ouverture des ouvertures hautes (extérieure et intérieure) ; - une deuxième configuration CONF2 définie par la fermeture des ouvertures extérieures et par l'ouverture des ouvertures intérieures (haute et basse) et des troisièmes ouvertures (haute et basse) ; - une troisième configuration CONF3 définie par l'ouverture de l'ouverture intérieure haute, de l'ouverture extérieure basse et des troisièmes ouvertures (haute et basse) et par la fermeture de l'ouverture extérieure haute et de l'ouverture intérieure basse ; - une quatrième configuration CONF4 définie par la fermeture de l'ouverture extérieure haute et par l'ouverture des ouvertures intérieures (haute et basse), des troisièmes ouvertures (haute et basse) et de l'ouverture extérieure basse ; - une cinquième configuration CONF5 définie par la fermeture de l'ouverture extérieure basse et par l'ouverture des ouvertures intérieures (haute et basse), des troisièmes ouvertures (haute et basse) et de l'ouverture extérieure haute ; - une sixième configuration CONF6 définie par la fermeture des ouvertures extérieures et intérieures (hautes et basses), les troisièmes ouvertures (haute et basse) pouvant être ouvertes ou fermées (de préférence fermées pour assurer l'étanchéité). Bien entendu, d'autres configurations du système pourraient être utilisées pour assurer un recyclage de l'air intérieur et/ou un apport d'air extérieur direct 25 ou purifié (c'est-à-dire après purification par photocatalyse dans le système). On va maintenant décrire, en référence à la figure 7, le procédé de fonctionnement du système, correspondant à la mise en oeuvre de l'algorithme de régulation. Dans l'exemple particulier de réalisation décrit ici, le procédé est réalisé 30 durant une saison froide, par exemple entre octobre et mars dans une région de l'hémisphère nord, et les conditions suivantes sont satisfaites : Taext<Taint HAext<HAint où : - le paramètre Ta représente la température de l'air, - le paramètre HA représente l'humidité absolue de l'air, - l'indice « ext » correspond à l'extérieur, - l'indice « int » correspond à l'intérieur. Le procédé comprend une première étape EO de mesure de données représentatives de la qualité de l'air à l'intérieur de la pièce d'habitation et à l'extérieur de celle-ci. Dans l'exemple particulier décrit ici, on mesure la concentration intérieure Cint en polluants et la concentration extérieure Cext en polluants. Comme précédemment indiqué, d'autres mesures pourraient être réalisées, de façon alternative ou complémentaire, afin d'obtenir des données de mesure représentatives de la qualité de l'air intérieur et de l'air extérieur. Cette étape de mesure EO est suivie d'une pluralité d'étapes de test de comparaison entre les données mesurées à l'intérieur, les données mesurées à l'extérieur et/ou un seuil prédéfini. En l'espèce, le test compare la concentration intérieure mesurée Cint, la concentration extérieure Cext mesurée et/ou un seuil de concentration S. Ces tests comparatifs permettent de distinguer différents cas de figure, ou situations. Chaque cas de figure est défini par des conditions relatives ici aux concentrations intérieure Cint et extérieure Cext. Dans l'exemple de réalisation décrit ici, les tests permettent d'identifier six cas de figure (ou situations) possibles, notés Cl à C6, qui seront explicités dans la description qui suit. D'emblée, on notera que les sigles « Y » et « N » sur l'organigramme de la 25 figure 7 représentent un résultat de test positif et un résultat de test négatif, respectivement. Le seuil S utilisé ici peut être une valeur guide en air intérieur (VGAI) en COVT, une valeur réglementaire, une valeur normative ou une valeur choisie par un opérateur. 30 L'étape de mesure EO est suivie d'une première étape de test El de comparaison de la concentration intérieure en polluants mesurée Cint et de la concentration extérieure en polluants mesurée Cext.

Si la concentration intérieure Cint est strictement supérieure à la concentration extérieure Cext (test El positif), le procédé passe à l'étape de test E2 de comparaison de la concentration intérieure et du seuil S. Si la concentration intérieure Cint est inférieure ou égale au seuil S (test E2 5 négatif), il est déterminé que les conditions de concentrations extérieure et intérieure correspondent au cas de figure Cl pour lequel on a : S > Cint > Cext, autrement dit la concentration intérieure Cint est inférieure ou égale au seuil S et strictement supérieure à la concentration extérieure Cext. 10 Dans ce cas, le module de pilotage sélectionne une configuration du système permettant un apport d'air extérieur, par exemple la configuration CONF1, lors d'une étape E3. Lors d'une étape E4, le module de pilotage commande la fermeture des trois ouvertures basses et de la troisième ouverture haute et l'ouverture des deux ouvertures extérieure et intérieure hautes et la mise 15 en marche des ventilateurs, de façon à ce que de l'air extérieur soit prélevé par le système à travers les ouvertures extérieures hautes puis directement insufflé dans la pièce d'habitation, à travers les ouvertures intérieures hautes, sans traitement. Si, lors de l'étape de test E2, il est détecté que la concentration intérieure 20 est strictement supérieure au seuil S (test E2 positif), alors le procédé passe à l'étape de test E5 lors de laquelle la concentration extérieure Cext est comparée au seuil S. Si la concentration extérieure est supérieure ou égale au seuil S (test E5 positif), le procédé détermine que les conditions de concentrations extérieure et 25 intérieure correspondent au cas de figure C2 pour lequel on a : Cint > Cext >S autrement dit la concentration intérieure Cint est strictement supérieure à la concentration extérieure Cext qui est elle-même supérieure ou égale au seuil S. Dans ce cas, le module de pilotage sélectionne une configuration du 30 système permettant un apport d'air extérieur traité avec recyclage d'air intérieur, ici la configuration CONF4, lors d'une étape E6. Lors d'une étape E7, le module de pilotage commande la fermeture de l'ouverture extérieure haute et l'ouverture des ouvertures intérieures (haute et basse), des troisièmes ouvertures (haute et basse) et de l'ouverture extérieure basse et la mise en marche des ventilateurs. Cette configuration permet de prélever l'air extérieur par l'ouverture extérieure basse et de l'air intérieur par l'ouverture intérieure basse. L'air extérieur prélevé 5 et l'air intérieur prélevé sont mis en circulation à l'intérieur du système de manière à balayer, c'est-à-dire à venir lécher, le substrat photocatalytique. Celui-ci est en même temps activé par illumination à l'aide des lampes UV, ce qui purifie l'air prélevé par photocatalyse. L'air purifié, provenant de l'extérieur et de l'intérieur, est ensuite éjecté, ou insufflé, dans la pièce d'habitation, à travers 10 l'ouverture intérieure haute. Si la concentration extérieure est strictement inférieure au seuil S (test E5 négatif), il est déterminé que les conditions de concentrations extérieure et intérieure correspondent au cas de figure C3 pour lequel on a : Cint > S > Cext 15 autrement dit la concentration intérieure Cint est strictement supérieure à la concentration extérieure Cexi qui est elle-même strictement supérieure au seuil S. Dans ce cas, le module de pilotage sélectionne une configuration du système permettant un apport d'air extérieur avec ici recyclage d'air intérieur, en l'espèce la configuration CONF5, lors d'une étape E8. Lors d'une étape E9, le zo module de pilotage commande la fermeture de l'ouverture extérieure basse et l'ouverture des ouvertures intérieures (haute et basse), de l'ouverture extérieure haute et des troisièmes ouvertures (haute et basse) et la mise en marche des ventilateurs. Ainsi, de l'air intérieur est prélevé par le système à travers les ouvertures intérieures basses. Cet air intérieur prélevé est mis en circulation 25 dans le système de manière à venir lécher le substrat photocatalytique, activé par illumination UV, avant d'être éjecté dans la pièce par les ouvertures intérieures hautes. En outre, de l'air extérieur est prélevé par les ouvertures extérieures hautes et insufflé dans la pièce d'habitation par les ouvertures intérieures hautes. 30 Si la concentration intérieure Cint est strictement inférieure à la concentration extérieure Cexi (test El négatif), le procédé passe à l'étape de test El 0 de comparaison de la concentration extérieure avec le seuil S.

Si la concentration extérieure est supérieure ou égale au seuil S (test El 0 positif), le procédé passe à une étape de test El 1 de comparaison de la concentration intérieure Cint au seuil S. Si la concentration Cint est supérieure ou égale au seuil S (test El 1 5 positif), il est déterminé que les conditions de concentrations extérieure et intérieure correspondent au cas de figure C4 pour lequel on a : Cext > Cint > S, autrement dit la concentration extérieure Cexi est strictement supérieure à la concentration intérieure Cint qui est elle-même supérieure ou égale au seuil S. 10 Dans ce cas, le module de pilotage sélectionne une configuration du système permettant un recyclage d'air intérieur, en l'espèce la configuration CONF2, lors d'une étape E12. Lors d'une étape E13, le module de pilotage commande la fermeture des ouvertures extérieures (haute et basse) et l'ouverture des ouvertures intérieures (haute et basse) et des troisièmes 15 ouvertures (haute et basse), et la mise en marche des ventilateurs. Ainsi, de l'air intérieur est prélevé par le système à travers les ouvertures intérieures basses. Cet air est mis en circulation à l'intérieur du système de manière à venir lécher le substrat photocatalytique, activé par illumination UV, avant d'être éjecté dans la pièce par les ouvertures intérieures hautes. 20 Si la concentration Cint est strictement inférieure au seuil S (test El 1 négatif), il est déterminé que les conditions de concentrations extérieure et intérieure correspondent au cas de figure C5 pour lequel on a : Cext > S > Cint, autrement dit la concentration intérieure Cint est strictement inférieure au 25 seuil S et la concentration extérieure Cexi est supérieure ou égale au seuil S. Dans ce cas, le module de pilotage sélectionne ici une configuration du système permettant un apport d'air extérieur traité, en l'espèce la configuration CONF3, lors d'une étape E14. Lors d'une étape E15, le module de pilotage commande l'ouverture de l'ouverture intérieure haute, de l'ouverture extérieure 30 basse et des troisièmes ouvertures (haute et basse) et la fermeture de l'ouverture extérieure haute et de l'ouverture intérieure basse, ainsi que la mise en marche des ventilateurs. Grâce à cette configuration CONF3, de l'air extérieur est prélevé par le système à travers les ouvertures extérieures basses. Cet air est mis en circulation à l'intérieur du système de manière à venir lécher le substrat photocatalytique, activé par illumination UV, avant d'être éjecté, ou insufflé, dans la pièce, après purification, par les ouvertures intérieures hautes.

Si la concentration extérieure est strictement inférieure au seuil S (test E10 négatif), il est déterminé que les conditions de concentrations extérieure et intérieure correspondent au cas de figure C6 pour lequel on a : S > Cext > Cint, autrement dit la concentration intérieure Cint est strictement inférieure à la concentration extérieure Cext qui est elle-même strictement inférieure au seuil S. Dans ce cas, le module de pilotage sélectionne ici une configuration du système sans apport d'air extérieur et sans recyclage d'air intérieur, en l'espèce la configuration CONF6, lors d'une étape E16. Lors d'une étape E17, le module de pilotage commande la fermeture des ouvertures extérieures et intérieures (hautes et basses) et éventuellement des troisièmes ouvertures (haute et basse). Ainsi, il n'y a aucun apport d'air extérieur dans la pièce et pas de recyclage de l'air intérieur de la pièce. Cette configuration peut être utilisée temporairement. Enfin, dans l'éventualité d'une égalité entre la concentration extérieure Cexi et la concentration intérieure Cint, on peut vérifier si ces concentrations sont supérieures au seuil S. En cas de test positif (c'est-à-dire Cexi>S et Cint>S), on pourrait par exemple appliquer un traitement comportant un recyclage d'air intérieur, tel que celui de la configuration CONF2. En cas de test négatif, (c'est-à-dire Cexi < S et Cint < S), une ventilation normale, par exemple par mise en oeuvre de la configuration CONF1, pourrait être appliquée.

Dans l'algorithme qui vient d'être décrit, certaines configurations du système sont choisies en fonction des cas de figure (ou situations) identifiés qui sont définis par un ensemble de conditions relatives aux concentrations intérieure Cint et extérieure Cexi. D'autres configurations possibles du système pourraient être choisies de façon alternative à celles qui viennent d'être décrites pour répondre à ces mêmes cas de figure. Les configurations possibles comprennent les configurations CONF1 à CONF6 déjà décrites. On peut également y ajouter les configurations suivantes, notées CONF7 et CONF8 : - configuration CONF7 : Cette configuration CONF7 est définie par l'ouverture des ouvertures hautes (extérieure et intérieure), de l'ouverture extérieure basse et des troisièmes ouvertures (haute et basse). L'action des ventilateurs est adaptée pour que de l'air extérieur soit prélevé par toutes les ouvertures extérieures (hautes et basses) puis mis en circulation dans le système de manière à balayer le substrat photocatalytique sous illumination UV et, après purification, éjecté dans la pièce d'habitation par les ouvertures intérieures hautes. - Configuration CONF8 : Cette configuration est définie par l'ouverture de toutes les ouvertures, c'est-à-dire des ouvertures hautes, intérieure et extérieure, des ouvertures basses, intérieure et extérieure, et des troisièmes ouvertures (haute et basse). L'action des ventilateurs est en outre adaptée pour prélever de l'air extérieur, par les ouvertures extérieures hautes et basses, et de l'air intérieur par les ouvertures intérieures basses, pour faire circuler l'air prélevé dans le système en venant lécher le substrat photocatalytique et éjecter l'air purifié dans la pièce par les ouvertures intérieures hautes. Le tableau ci-dessous illustre, de façon non limitative, différentes configurations susceptibles d'être choisies selon les différents cas de figure, ou 20 situations, possibles. Tableau des configurations en fonction des cas de figure : CONF1 CONF2 CONF3 CONF4 CONF5 CONF6 CONF7 CONF8 Cl X X X C2 X X X C3 X X X X X X C4 X X X C5 X X C6 X X X Dans le tableau ci-dessus, les lignes correspondent aux différents cas de figures Cl à C6 et les colonnes représentent les configurations CONF1 à CONF8. Les cases cochées d'une ligne représentent les configurations du système pouvant être choisies pour le cas de figure correspondant à cette ligne.

Dans la forme de réalisation du système telle que représentée sur les figures 1 et 2, chaque paroi 1, 2 comprend deux ouvertures, respectivement haute et basse. D'une manière plus générale, chaque paroi peut comprendre une ou plusieurs ouvertures de passage d'air, les différents configurations du système étant adaptées au nombre et aux positions des ouvertures afin d'assurer les différentes fonctions décrites : recyclage d'air intérieur (c'est-à-dire prélèvement d'air intérieur, purification et réinjection vers l'intérieur) et/ou apport d'air extérieur purifié et/ou apport direct d'air extérieur sans purification et/ou aucun apport et aucun recyclage d'air. Sur la figure 6, on a représenté une autre forme de réalisation du système.

Dans cette forme de réalisation, le système a une structure en feuillets afin d'optimiser le contact entre l'air pollué et le substrat photocatalytique. Le logement 6 contient ici entre les faces internes des parois 1 et 2, deux structures porteuses de dispositifs d'éclairage entre lesquelles une plaque enduite sur ses deux faces de substrat photocatalytique est interposée. On pourrait bien entendu multiplier le nombre de plaques enduites de substrat photocatalytique et de structures porteuses de dispositifs d'éclairage, disposés en alternance, à l'intérieur du logement 6, en fonction des besoins de purification, de l'isolation souhaitée et du niveau de consommation électrique souhaitée.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Système de traitement photocatalytique de l'air d'une pièce d'un bâtiment ayant une paroi murale (1), comportant une paroi additionnelle (2), une structure support (3) destinée à être disposée dans un logement intérieur (6) délimité par les deux parois (1,
2. 2), un substrat photocatalytique (4) et un dispositif d'éclairage (5) destiné à activer le substrat photocatalytique, caractérisé en ce que, les deux parois (1, 2), respectivement externe et 10 interne, comportant chacune au moins une bouche d'aération, respectivement externe (10H, 10B) et interne (20H, 20B) : - la structure support (3) comporte au moins une partie vanne (30H, 30B) adaptée pour former des voies de passage de l'air entre la bouche d'aération interne (20H, 20B), la bouche d'aération externe (10H, 10B) et le logement intérieur (6), munie de dispositifs d'obturation pilotables (35H, 35B, 36H, 36B) ; et - le système comprend un module de pilotage destiné à piloter l'ouverture et la fermeture des voies de passage d'air en fonction de données mesurées (Cint, Cext) représentatives de la qualité de l'air extérieur et à la qualité de l'air intérieur. 2. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie vanne (30H, 30B) est conformée pour faire fonction d'entretoise entre les deux parois (1, 2). 25
3. 3. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie vanne (30H, 30B) comporte une première ouverture extérieure (34H, 34B) destinée à être disposée contre la bouche d'aération externe (10H, 10B), une deuxième ouverture intérieure (34H, 34B) destinée à être disposée contre la bouche d'aération interne (20H, 20B) et une troisième ouverture (34H, 34B) de communication avec le logement intérieur (6), chacune des trois ouvertures étant équipé d'un dispositif d'obturation pilotable (35H, 35B, 36H, 36B).
4. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure support (3) comporte deux parties vannes (30H, 30B) respectivement en position haute et en position basse de la structure support.
5. 5. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif d'éclairage (5) est positionné entre les deux parties vannes (30H, 30B) et montée sur la structure support (3).
6. 6. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat photocatalytique (4) est appliqué sur au moins l'un des 15 éléments supports du groupe comportant la face interne de la paroi additionnelle, la face interne de la paroi murale, une grille métallique montée sur la structure support.
7. 7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 20 que la partie vanne (30H, 30B) comprend des filtres particulaires.
8. 8. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des ventilateurs (7) de circulation de l'air. 25
9. 9. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de pilotage est adapté pour mettre en oeuvre un algorithme (E0-E17) de régulation de concentrations en polluants dans l'air, à l'intérieur et à l'extérieur de la pièce comportant une pluralité de tests de comparaison entre des éléments du groupe comportant une 30 concentration intérieure en polluants mesurée (Cint), une concentration extérieure en polluants mesurée (Cext) et un seuil de concentration (S), et, en fonction des résultats des tests, la sélection d'une configurationdu système parmi un ensemble de configurations possibles (CONF1CONF6).
10. 10.Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que, la structure de support (3) comportant deux parties vanne, respectivement basse (30B) et haute (30H), comportant chacune une ouverture extérieure, une ouverture intérieure et une troisième ouverture, l'ensemble des configurations possibles comprend tout ou partie des configurations du groupe comportant : - une première configuration (CONF1) définie par la fermeture des trois ouvertures basses et de la troisième ouverture haute et par l'ouverture des ouvertures hautes, extérieure et intérieure ; - une deuxième configuration (CONF2) définie par la fermeture des ouvertures extérieures et par l'ouverture des ouvertures intérieures et des troisièmes ouvertures ; - une troisième configuration (CONF3) définie par l'ouverture de l'ouverture intérieure haute, de l'ouverture extérieure basse et des troisièmes ouvertures et par la fermeture de l'ouverture extérieure haute et de l'ouverture intérieure basse ; - une quatrième configuration (CONF4) définie par la fermeture de l'ouverture extérieure haute et par l'ouverture des ouvertures intérieures, des troisièmes ouvertures et de l'ouverture extérieure basse ; - une cinquième configuration (CONF5) définie par la fermeture de l'ouverture extérieure basse et par l'ouverture des ouvertures intérieures, des troisièmes ouvertures et de l'ouverture extérieure haute ; - une sixième configuration (CONF6) définie par la fermeture des ouvertures extérieures et intérieures. 30
11. 11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de fixation de la paroi additionnelle (2) adapté pour monter ladite paroi additionnelle sur la paroi murale de façon pivotante.