FR3094778A3 - Système de ventilation mécanique contrôlée avec unité de mélange d'air - Google Patents

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Abstract

[SYSTÈME DE VENTILATION MÉCANIQUE CONTRÔLÉE AVEC UNITÉ DE MÉLANGE D'AIR La présente invention concerne un système comprenant une unité de ventilation mécanique contrôlée, VMC, et une unité de mélange d’air (1), située en aval de ladite unité de VMC. Cette unité de mélange (1) comprend : - un plénum d’entrée (2), avec une première ouverture (2.1) en liaison fluidique directe avec le conduit de refoulement (P.R) du flux d'air neuf (R) provenant de la VMC, et une seconde ouverture (2.2), dotée de moyens de fermeture (2.3), prévue pour l'injection du flux d'air recyclé (X) ; - un ventilateur (3), actionné ou non selon les besoins en énergie du système ; - un ou plusieurs échangeurs de chaleur (4), alimentés par des fluides caloporteurs provenant de sources thermiques extérieures au système ; - un plénum de sortie (5) en communication directe avec les conduits de distribution (6) pour l’envoi du flux d’air traité (A) vers les espaces de destination. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1.]

Description

SYSTÈME DE VENTILATION MÉCANIQUE CONTRÔLÉE AVEC UNITÉ DE MÉLANGE D'AIR
La présente invention concerne un système comprenant une unité de mélange d'air associée à une installation de ventilation mécanique contrôlée, dotée de caractéristiques innovantes pour une gestion perfectionnée des flux d’air vers les espaces de destination.
L’invention s’applique au secteur des systèmes de ventilation mécanique contrôlée, de plus en plus utilisés ces derniers temps dans le secteur du bâtiment pour leur capacité élevée à garantir confort et efficacité énergétique dans les bâtiments.
Le fonctionnement typique d’une unité de ventilation mécanique contrôlée (ci-après abrégée sous la forme « VMC ») est connu de l’homme du métier et ses principales caractéristiques vont être brièvement décrites ici afin de faciliter la compréhension de la présente invention.
Une unité de VMC à double flux classique (type de VMC étudié ici car le plus courant et qui présente la meilleure efficacité énergétique) comprend au moins les principaux composants suivants :
- conduits de ventilation, aussi bien en entrée (de l’extérieur du bâtiment jusqu’aux pièces destinées à recevoir les flux d'air renouvelé) qu’en sortie ;
- un échangeur de chaleur vers lequel convergent les deux flux croisés de l'air expulsé et de l’air injecté, en récupérant l’énergie thermique du premier flux pour chauffer (durant les saisons froides) ou refroidir (durant les saisons chaudes) le second flux ;
- des bouches ou des grilles, au plafond ou au mur, qui permettent le passage de l'air injecté ou expulsé.
Dans ce genre d’unités de VMC, l’échangeur de chaleur joue le rôle de récupérateur de la chaleur contenue dans l'air expulsé et l’unité de VMC qui le contient est également connue sous le nom de « VMC passive ». On connaît toutefois d'autres types de VMC dans lesquels l’échange thermique provenant du croisement des deux flux d'air est complété par l'apport calorifique provenant d’un cycle thermodynamique, mis en œuvre par une pompe à chaleur intégrée à l'intérieur de la même unité de VMC ou provenant d'une pompe à chaleur externe.
La VMC passive et la VMC thermodynamique (avec la distinction à opérer entre les deux systèmes au niveau des coûts, de l’encombrement et de l’efficacité, plus élevés pour le second type de VMC) permettent l’une comme l’autre d’obtenir les avantages propres à un tel système, en assurant un renouvellement d’air constant à l'intérieur du bâtiment, avec pour conséquence l'élimination des odeurs, de la vapeur d’eau et d'autres agents polluants dans les pièces, et un contrôle de la température et de l’humidité dans les espaces intérieurs.
D'autres avantages liés à l'utilisation d’une unité de VMC sont représentés par la possibilité de filtrer et de traiter l’air entrant, ce qui est bénéfique aux personnes allergiques et présentant des pathologies de type respiratoire.
Outre les avantages susmentionnés relatifs au comportement thermo-hygrométrique et hygiénico-sanitaire, l'unité de VMC permet également d’obtenir un confort acoustique plus élevé grâce à la réduction de la pollution sonore extérieure, du fait qu’elle évite d'avoir à ouvrir souvent les fenêtres pour ventiler les pièces. Dans le même temps, l'installation, si elle a été conçue et dimensionnée de manière adaptée, est imperceptible au niveau acoustique.
Toutefois, les systèmes de VMC (en particulier ceux qui prévoient une batterie de post-traitement de l'air) ne sont pas sans inconvénients, surtout liés à la nécessité de devoir faire en sorte que les canalisations d'aspiration et de refoulement de l’air soient dotées d’un calorifugeage isolant adéquat pour éviter les pertes de chaleur qui auraient une incidence sur la consommation d’énergie globale. Cela se traduit par une augmentation des coûts ainsi que des volumes dimensionnels nécessaires à l'installation, pas toujours facile à réaliser si les espaces de destination (en particulier les faux plafonds) sont de dimensions réduites.
La présente invention a pour but de pallier ce genre d’inconvénients en prévoyant un système comprenant une unité de mélange d'air positionnée en aval d’une unité de VMC passive pour une gestion optimisée des flux d'air destinés aux pièces du bâtiment.
Elle a également pour but d’indiquer des moyens faciles et économiques à mettre en œuvre afin de réduire les espaces d'installation du système.
L’invention a pour autre objet de prévoir des mesures afin d'augmenter encore le confort acoustique du bâtiment, en réduisant les émissions sonores produites par le système.
Ces objectifs, ainsi que d'autres, qui apparaîtront plus clairement ci-après, sont atteints par un système comprenant une unité de VMC passive en aval de laquelle se trouve une unité de mélange d'air selon la revendication 1 et par des procédés de fonctionnement du système selon la revendication 7 et les suivantes.
D’autres objectifs peuvent en outre être obtenus à partir des caractéristiques supplémentaires des revendications dépendantes.
D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation préféré, conforme aux revendications et illustré, à simple titre d'exemple non limitatif, sur les planches de dessins jointes, sur lesquelles :
- représente une vue schématique du système comprenant une unité de VMC et une unité de mélange d'air selon un premier mode de fonctionnement selon l'invention ;
- représente le système de la figure 1 selon un autre mode de fonctionnement du système selon l’invention ;
- .(3a, 3b, 3c) sont des détails agrandis de trois configurations possibles des vannes dont partent les flux d'air découlant du système selon l’invention et dirigés vers les pièces de destination.
Les caractéristiques d’un mode de réalisation préféré du système comprenant l'unité de VMC passive et l’unité de mélange d’air selon l'invention vont maintenant être décrites en utilisant les références contenues sur les figures. Il convient de préciser qu’on utilisera dorénavant le terme « flux » pour désigner le débit du fluide d'air traversant les divers composants du système.
La figure 1 représente le système dans sa globalité, lequel comprend une unité de VMC classique du type passif, c’est-à-dire destinée à récupérer la chaleur provenant du flux d'air vicié H expulsé des pièces les plus chargées en odeurs et en humidité (généralement la cuisine et la salle de bains).
Selon l’art antérieur, cette VMC comprend à l'intérieur un échangeur de chaleur VMC.HE faisant office de récupérateur de chaleur (constitué par exemple d’un récupérateur statique à plaques à flux croisé), vers lequel convergent les flux d'air transportés à travers les canalisations suivantes :
- un conduit d'aspiration P.H du flux d'air vicié H, aspiré par un ventilateur F.OUT vers cet échangeur de chaleur VMC.HE pour être envoyé, après l'échange thermique, vers l’extérieur du bâtiment en tant que flux d'air évacué E par l'intermédiaire d’un conduit d'évacuation P.E ;
- un conduit d’arrivée P.F. du flux d'air frais F provenant de l’extérieur et dirigé vers cet échangeur VMC.HE pour être envoyé dans les pièces intérieures, après l’échange thermique, en tant que flux d’air neuf R par l'intermédiaire d’un conduit de refoulement P.R., propulsé par un ventilateur F.IN.
Dans l’exemple schématique représenté sur la figure 1, ladite unité de VMC est par conséquent dotée de deux ventilateurs F.OUT et F.IN, situés dans les conduits P.H, P.R respectivement aptes à aspirer le flux d'air vicié H expulsé et à propulser le flux d'air neuf R vers les pièces nobles du bâtiment, typiquement les chambres et le séjour. Des ventilateurs supplémentaires peuvent toutefois être prévus afin de compléter et d'augmenter le débit de ces flux d'air, disposés respectivement dans les conduits d'évacuation P.E et d’aspiration P.F susmentionnés.
Selon la présente invention, le flux d'air neuf R obtenu en sortie de l'unité de VMC susmentionnée aboutit dans une unité de mélange d'air 1 (ci-après abrégée sous la forme « unité de mélange 1 »), située en aval de ladite unité de VMC et reliée en série avec celle-ci, se plaçant de fait entre ladite unité de VMC et les conduits de distribution 6 pour l’envoi du flux d’air vers les pièces de destination.
Comme on le voit sur les figures 1 et 2, l’unité de mélange 1 présente une structure en forme de boîte à l’intérieur de laquelle on peut identifier les zones et éléments constitutifs suivants (énumérés dans l’ordre de leur disposition spatiale en partant du plus proche du conduit de refoulement P.R. du flux d’air neuf R en sortie de la VMC) :
- un plénum d’entrée 2, comprenant :
- une première ouverture 2.1 en liaison fluidique directe avec ledit conduit de refoulement P.R. du flux d’air neuf R provenant de la VMC, et
- une seconde ouverture 2.2, dotée de moyens de fermeture 2.3, prévue pour l’injection du flux d’air de recyclage X provenant de la pièce dans laquelle est installée ladite unité de mélange 1 (ou d’autres pièces liées à ladite unité de mélange 1) ;
- un ventilateur 3, actionné ou non, selon les besoins en énergie du système, comme expliqué plus loin ;
- un ou plusieurs échangeurs de chaleur 4 parmi lesquels par exemple une batterie à détente directe ou un échangeur air-eau (ci-après « batterie d'échange thermique 4 » ou « batterie d’échange thermique 4 »), alimentés par des fluides caloporteurs provenant d’une ou plusieurs sources extérieures au système, non représentées sur la figure, telles que, par exemple, de l'eau chaude ou réfrigérée produite par une chaudière ou un refroidisseur ou par une pompe à chaleur, un fluide de condensation ou d'évaporation provenant d’une pompe à chaleur, de l’eau chaude sanitaire recyclée à partir d’un chauffe-eau ;
- un plénum de sortie 5 représentant la zone de sortie de l’unité de mélange 1 en communication directe avec les conduits 6 pour l’envoi du flux d’air traité A vers les espaces de destination.
Par l’expression « air traité A », on entend le flux d'air obtenu en sortie de ladite unité de mélange 1, avec des différences en termes de débit et d'apport calorifique selon les variations thermo-hygrométriques souhaitées dans les espaces de destination et selon les divers modes de fonctionnement du système décrits plus loin.
Pour garantir ces conditions thermo-hygrométriques, il suffit parfois que le flux d’air traité A soit identique au flux d'air neuf R, alors qu’en cas de charges énergétiques plus lourdes il faut un flux supérieur, à savoir égal au flux d'air neuf R plus un flux d’air recyclé X déterminé.
Pour revenir aux détails de ladite unité de mélange 1, la seconde ouverture 2.2 de ce plénum d’entrée 2 est munie de moyens de fermeture 2.3, tels que, par exemple, un clapet de non-retour qui se ferme sous l’effet de la gravité et/ou de la pression du ventilateur de refoulement F.IN de la VMC ou par l’intermédiaire d’un volet motorisé capable d’empêcher le retour dans l’environnement du flux d'air neuf R provenant de la VMC et créant une pression dans ledit plénum d’entrée 2.
Le flux d'air traité A en sortie de ladite unité de mélange 1 est transporté dans les conduits de distribution 6 vers les pièces de destination, de préférence avec l’aide de régulateurs d'air 7 prévus à cet effet (placés dans le plénum de sortie 5 de l’unité de mélange 1, ou intégrés à ou à proximité d’éventuels diffuseurs 8 vers les pièces ou bien dans un quelconque segment desdits conduits de distribution 6).
Selon l'art antérieur, lesdits régulateurs d'air 7 peuvent être constitués de volets d'étalonnage, manuels ou motorisés, actionnables de manière modulable, pour réguler le débit de l'air traité A à l’intérieur des conduits 6 à travers la rotation d’ailettes 7.2 respectives ou d’une pale 7.2 équivalente, ou d’un autre obturateur mobile 7.2 techniquement équivalent, bien qu’il soit toujours fait référence à partir de maintenant, également pour simplifier la représentation graphique, à une pale 7.2.
Selon la présente invention, ces régulateurs d'air 7 peuvent être conçus de façon que soit toujours garanti le passage d’un débit minimum de l'air traité A, y compris en cas de fermeture du régulateur d'air, c’est-à-dire quand la pale 7.2 est perpendiculaire au flux dudit air traité A.
Selon le mode de réalisation principal, non représenté sur la figure, ce but est atteint en prévoyant un orifice ménagé au centre de la pale 7.2 du régulateur d'air 7, une mesure qui permet d’obtenir une double série d'avantages : elle rend plus difficiles les variations de débit du flux d'air traité A dans la transition entre les divers stades de rotation de la pale 7.2 et surtout elle fait office d’accélérateur dudit flux en le dirigeant principalement vers le centre de la pièce de destination.
Sur les figures de détail 3.a, 3.b et 3.c sont représentées à titre d’exemple trois modes de réalisation supplémentaires du régulateur d'air 7, en plus du mode de réalisation principal susmentionné de l’orifice central pour le passage d’un débit minimum d'air traité A même quand le régulateur d'air 7 est fermé.
Sur l’exemple représenté sur la figure 3.a, ce passage toujours ouvert est représenté par une ouverture 7.1 ménagée sur une partie de la pale 7.2. Dans l’exemple de la figure 3.b. en revanche, le débit minimum du flux d'air traité A est assuré par le passage 7.1 défini par une partie de pale 7.1 d’une longueur telle qu’elle n'atteint pas la paroi latérale du conduit 6. Dans l’exemple de la figure 3c enfin, la rotation de la pale 7.2 est bloquée dans une position qui suffit juste à permettre le passage du flux d'air traité A à travers les deux passages latéraux définis par la pale 7.2 et par les parois du conduit 6.
Selon l’invention, le système comprenant l’unité de VMC et l’unité de mélange 1 susmentionné est capable de fonctionner selon divers modes de fonctionnement, dont chacun produit un flux d'air traité A différent en matière de débit et de contenu calorifique, selon l’actionnement ou non des éléments constitutifs de ladite unité de mélange 1 et selon les besoins en énergie du système.
Il reste entendu que ce qui a été brièvement décrit s'applique à une utilisation du système à la fois durant les saisons froides et durant les saisons chaudes, le flux d'air traité A étant la résultante de composants énergétiques visant respectivement à chauffer ou à refroidir ledit air traité A.
Les paragraphes suivants décrivent en synthèse ces modes de fonctionnement du système objet de la présente invention, lesquels ont tous comme dénominateur commun une première phase constituée par l’afflux d'air neuf R provenant de la VMC (au moins dans les quantités minimales requises par les normes sanitaires et d’hygiène), convergeant vers l’unité de mélange 1 à travers la première ouverture 2.1 du plénum d’entrée 2.
Mode zéro: ce mode est celui prévu lorsque les conditions thermo-hygrométriques de l’environnement ne nécessitent pas substantiellement d’être modifiées de manière active au moyen de la batterie d’échange thermique 4 et qu’il y a uniquement besoin de garantir le flux d’air neuf R après son traitement dans la VMC.
Dans ce cas, ladite batterie d’échange thermique 4 n’est pas opérationnelle et le ventilateur 3 n’est pas actionné : le flux d'air neuf R allant du plénum d’entrée 2 au plénum de sortie 5 à travers ladite batterie d’échange thermique 4 et jusqu’aux pièces de destination est assuré uniquement par le ventilateur de refoulement F.IN de la VMC.
Ledit flux d’air neuf R peut dans tous les cas être considéré comme constitué du flux d’air traité A car, en traversant l’unité de VMC, il subit des variations thermo-hygrométriques. Toutefois, selon ce mode zéro, le flux d’air traité A a un débit et un pouvoir calorifique sensiblement analogues à ceux du flux d'air neuf R provenant de la VMC, étant donné qu'il ne se produit aucun mélange avec le flux d’air recyclé X ni échange thermique par l'intermédiaire de la batterie d’échange thermique 4.
Une variante du système, non représentée sur la figure mais utile dans ce mode de fonctionnement zéro, peut prévoir l’ouverture d’un conduit de dérivation de la batterie d’échange thermique 4 afin de ne pas soumettre ledit flux d’air neuf R à des pertes de charge inutiles à travers la batterie d’échange thermique 4 quand celle-ci n’est pas opérationnelle.
Premier mode: le premier mode de fonctionnement est applicable quand le passage à travers la batterie d’échange thermique 4 du flux d’air neuf R suffit pour produire le flux d’air traité A aux conditions thermo-hygrométriques nécessaires aux espaces de destination.
Dans ce premier mode, le ventilateur 3 de l'unité de mélange reste éteint et seul le flux d'air neuf R traverse la batterie d’échange thermique 4 pour être soumis à l'échange thermique avec les fluides caloporteurs provenant d’une ou de plusieurs sources thermiques extérieures.
La seconde ouverture 2.2 du plénum d’entrée 2 est fermée par les moyens de fermeture 2.3, de sorte que le flux d’air neuf R ne puisse pas en sortir.
L'air traité A ainsi obtenu traverse le plénum de sortie 5 pour être transporté vers les pièces de destination par l’intermédiaire des conduits de distribution 6.
Dans ce premier mode de fonctionnement, le ventilateur 3 n’est pas actionné et ledit air traité A est la résultante du seul flux d'air neuf R provenant de la VMC, complété par l’apport calorifique provenant de l’échange thermique mis en œuvre par la batterie d’échange thermique 4.
Deuxième mode: le deuxième mode de fonctionnement s’applique lorsque le flux d’air neuf R ne suffit pas pour produire le flux d'air traité A dans les conditions thermo-hygrométriques requises dans les espaces de destination.
Dans ce deuxième mode de fonctionnement, le ventilateur 3 est opérationnel et augmente le débit du flux d’air neuf R provenant de la VMC, en faisant en outre converger dans l’unité de mélange 1 le flux d’air recyclé X à travers la seconde ouverture 2.2 de son plénum d’entrée 2 (qui, dans le premier mode, était fermée par les moyens de fermeture 2.3).
Le mélange des deux flux d'air neuf R et recyclé X traverse ensuite la batterie d’échange thermique 4, où se produit l’échange thermique. Dans ce deuxième mode de fonctionnement, l’air traité A envoyé dans le plénum de sortie 5 de l’unité de mélange 1 puis, de là, dans les pièces de destination par l’intermédiaire des conduits 6, est donc la résultante du mélange des flux d'air neuf R et d’air recyclé X, ledit mélange étant complété par l'apport calorifique résultant de l'échange thermique fourni par la batterie d’échange thermique 4.
Troisième mode: enfin, selon un troisième mode de fonctionnement, le ventilateur 3 de l’unité de mélange 1 est activé et on assiste au mélange des deux flux d’air neuf R et recyclé X, comme dans le deuxième mode de fonctionnement décrit ci-dessus.
Toutefois, dans ce troisième mode, la batterie d’échange thermique 4 n’est pas opérationnelle et ce mélange la traverse sans subir aucun échange thermique, pour être transporté en tant que flux d’air traité A vers les pièces de destination à travers les conduits de distribution 6.
En substance, dans ce troisième mode, le flux d'air traité A est la résultante du mélange entre le flux d'air neuf R et l'ajout de l'apport calorifique fourni par le seul flux d’air recyclé X.
Une variante du système, non représentée sur la figure mais utile dans ce troisième mode de fonctionnement, peut prévoir l’ouverture d’un conduit de dérivation de la batterie d’échange thermique 4 afin de ne pas soumettre ledit mélange de flux d’air neuf R et d’air recyclé X à des pertes de charge inutiles à travers la batterie d’échange thermique 4 non opérationnelle.
Les modes de fonctionnement du système objet de la présente invention peuvent être résumés dans le tableau ci-dessous, qui identifie le contenu du flux d’air traité A selon l'activation ou non des éléments constitutifs de l’unité de mélange 1 :
Ventilateur 3 Air recyclé X Batterie d’échange thermique 4 Air traité A =
Mode zéro ARRÊT ARRÊT ARRÊT Air neuf R
Premier mode ARRÊT ARRÊT ACTIF Air neuf R + échange thermique avec la batterie d’échange thermique 4
Deuxième mode ARRÊT ARRÊT ACTIF Air neuf R + air recyclé X + échange thermique avec la batterie d’échange thermique 4
Troisième mode ACTIF ACTIF ARRÊT Air neuf R + air recyclé X
Les avantages pouvant être obtenus avec le système comprenant l’unité de VMC et l’unité de mélange 1 selon l’invention apparaissent clairement à la lecture de la description faite ci-dessus, le principal de ces avantages étant la possibilité de réduire les espaces nécessaires pour l’installation et les coûts connexes. En effet, dans un système standard avec unité de VMC et unité de post-traitement de l'air séparées, il est nécessaire de prévoir dans chaque pièce de destination deux conduits, un pour le flux d’air neuf R et un pour le flux d’air recyclé X, à l'inverse du système décrit ici dans lequel un seul conduit de distribution 6 suffit dans chaque espace de destination.
En outre, en ce qui concerne par exemple un système comprenant une unité de VMC à cycle thermodynamique ou une unité de VMC avec unité de post-traitement de l'air annexe, une seule phase d’échange thermique se produit dans le système décrit ici, effectuée avec la batterie d’échange thermique 4 de l’unité de mélange 1 (en réduisant par conséquent de deux à un le nombre d'échangeurs de chaleur nécessaires), au lieu du double étage d’échange thermique mis en œuvre par l’unité de VMC à cycle thermodynamique de l’art antérieur ou par l’unité de VMC connue avec unité de post-traitement de l’air annexe.
Il en découle que, dans le système décrit ici, il n’est plus nécessaire de prévoir le calorifugeage du conduit de refoulement P.R. vers l’unité de mélange 1 dans la mesure où celui-ci ne transporte pas de flux d'air neuf R déjà chauffé ou refroidi et qu’il n’y a donc pas besoin d’en éviter la dispersion du pouvoir calorifique, à fournir seulement ultérieurement, à l'aide des éléments constitutifs de l’unité de mélange 1 : il en découle une réduction considérable des coûts et un espace d’installation réduit.
Enfin, le système de la présente invention, toujours par rapport aux systèmes comprenant une unité de VMC à cycle thermodynamique, assure une réduction du niveau de bruit général pendant les modes de fonctionnement qui ne prévoient pas la mise en marche du ventilateur 3.
Il est clair que l’homme du métier peut imaginer plusieurs modes de réalisation différents du système décrit ci-dessus, sans pour autant sortir des domaines de nouveauté inclus dans l’idée inventive. De même, il est évident que, dans la mise en œuvre pratique de l’invention, les divers composants précédemment décrits pourront être remplacés par des éléments techniquement équivalents.
À titre d’exemple, il est clair que, selon les modes de fonctionnement du système dans lesquels le ventilateur 3 est actif (c’est-à-dire dans les deuxième et troisième modes de fonctionnement décrits ci-dessus), il peut fonctionner de façon modulable, comme dans l’art antérieur, c’est-à-dire réguler le débit en modifiant son nombre de tours en fonction de la quantité de régulateurs d'air 7 ouverts dans les conduits de distribution 6 et/ou du degré d’ouverture de leur obturateur mobile 7.2 et/ou en général des besoins thermiques de chacune des pièces de destination.
En outre, les figures jointes illustrent la présence d’une seule unité de mélange 1 en aval de l’unité de VMC. Toutefois, plusieurs unités de mélange 1 peuvent être prévues, à raison d’une par zone du bâtiment ou d’une par pièce, reliées en série avec autant de conduits de refoulement P.R. en sortie de l’unité de VMC, fonctionnant toujours selon les mêmes modes de fonctionnement que ceux décrits ci-dessus pour le mode de réalisation avec une unité de mélange unique 1.

Claims (13)

  1. Système comprenant une unité de ventilation mécanique contrôlée VMC et au moins une unité de mélange d’air (1), ladite unité de VMC comprenant :
    - un échangeur de chaleur (VMC.HE) vers lequel convergent les flux d’air vicié (H) expulsé de l’intérieur et d'air frais (F) injecté de l’extérieur d’un bâtiment par l’intermédiaire de conduits d'aspiration (P.H) et d’injection (P.F) respectifs,
    - au moins un conduit de refoulement (P.R) en sortie de ladite unité de VMC pour la distribution du flux d’air neuf (R) vers les pièces de destination dudit bâtiment,
    caractérisé en ce que ladite au moins une unité de mélange d'air (1) est située en aval de ladite unité de VMC, d’où elle reçoit ledit flux d’air neuf (R) par l'intermédiaire dudit au moins un conduit de refoulement (P.R),
    ladite unité de mélange (1) comprenant une structure en forme de boîte ayant à l’intérieur de celle-ci, dans l’ordre, de l'amont vers l'aval :
    - un plénum d’entrée (2) comprenant une première ouverture (2.1) en liaison fluidique avec ledit au moins un conduit de refoulement (P.R) et une seconde ouverture (2.2) avec des moyens de fermeture (2.3) pour l'injection du flux d'air recyclé (X),
    - un ventilateur (3),
    - une batterie d'échange thermique (4) comprenant un ou plusieurs échangeurs de chaleur alimentés par des fluides caloporteurs provenant d’une ou plusieurs sources thermiques extérieures au système,
    - un plénum de sortie (5) en communication avec des conduits de distribution (6) pour l’envoi du flux d’air traité (A) à partir de ladite unité de mélange (1).
  2. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites une ou plusieurs sources thermiques extérieures au système dont les fluides caloporteurs alimentent ladite batterie d’échange thermique (4) comprennent une chaudière ou un refroidisseur ou encore une pompe à chaleur ou un chauffe-eau.
  3. Système selon une quelconque revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de fermeture (2.3) de la seconde ouverture (2.2) du plénum d’entrée (2) de ladite unité de mélange (1) comprennent un clapet de non-retour qui se ferme sous l’effet de la gravité et/ou de la pression ou un volet motorisé.
  4. Système selon une quelconque revendication précédente,caractérisé en ce qu’il comprend des régulateurs d'air (7) dans lesdits conduits de distribution (6) et/ou dans ledit plénum de sortie (5) et/ou dans des diffuseurs (8), lesdits régulateurs d'air (7) étant constitués par un volet d’étalonnage, motorisé ou manuel, actionnable de manière modulable, doté d’un obturateur mobile (7.2).
  5. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits régulateurs d’air (7) comprennent une ouverture (7.1) ménagée dans ledit obturateur mobile (7.2), ladite ouverture (7.1) restant toujours ouverte même dans le cas où ledit régulateur d'air (7) est fermé.
  6. Procédé de fonctionnement du système comprenant une unité de VMC et au moins une unité de mélange d'air (1) selon les revendications 1 à 5, dans lequel le flux d'air neuf (R) provenant de ladite unité de VMC entre dans ladite unité de mélange (1) à travers la première ouverture (2.1) du plénum d’entrée (2) et sort en tant que flux d’air traité (A) du plénum de sortie (5) pour être transporté jusqu’aux pièces de destination par l’intermédiaire des conduits de distribution (6), caractérisé en ce que ledit flux d’air traité (A) est obtenu à la suite du passage dudit flux d'air neuf (R) à travers la batterie d’échange thermique (4) pour l'échange thermique avec les fluides caloporteurs provenant d’une ou plusieurs sources thermiques extérieures audit système.
  7. Procédé de fonctionnement du système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ventilateur (3) de ladite unité de mélange (1) reste éteint et ledit flux d'air traité (A) est le résultat dudit flux d'air neuf (R) complété par l’apport calorifique provenant de l'échange thermique avec ladite batterie d’échange thermique (4).
  8. Procédé de fonctionnement du système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le ventilateur (3) de ladite unité de mélange (1) est en marche et ledit flux d'air traité (A) est le résultat :
    - du mélange dudit flux d'air neuf (R) avec le flux d'air recyclé (X) entrant dans ladite unité de mélange (1) à travers la seconde ouverture (2.2) du plénum d’entrée (2),
    - complété par l'apport calorifique provenant de l'échange thermique avec ladite batterie d’échange thermique (4).
  9. Procédé de fonctionnement du système comprenant une unité de VMC et au moins une unité de mélange d'air (1) selon les revendications 1 à 5, dans lequel le flux d'air neuf (R) provenant de ladite unité de VMC entre dans ladite unité de mélange (1) à travers la première ouverture (2.1) du plénum d’entrée (2) et sort en tant que flux d’air traité (A) du plénum de sortie (5) pour être transporté jusqu’aux pièces de destination par l’intermédiaire des conduits de distribution (6), caractérisé en ce que la batterie d’échange thermique (4) pour l'échange thermique avec les fluides caloporteurs provenant d’une ou de plusieurs sources thermiques extérieures audit système n’est pas opérationnelle et ledit flux d'air traité (A) est obtenu à la suite de l’envoi direct dudit flux d'air neuf (R) vers ledit plénum de sortie (5).
  10. Procédé de fonctionnement du système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ventilateur (3) de ladite unité de mélange (1) reste éteint et ledit flux d'air traité (A) correspond audit flux d'air neuf (R).
  11. Procédé de fonctionnement du système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ventilateur (3) de ladite unité de mélange (1) est en marche et ledit flux d'air traité (A) est le résultat du mélange dudit flux d'air neuf (R) avec le flux d'air recyclé (X) entrant dans ladite unité de mélange (1) à travers la seconde ouverture (2.2) du plénum d’entrée (2).
  12. Procédé de fonctionnement du système selon l’une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que il est prévu un conduit de dérivation qui évite le passage dudit flux d’air neuf (R) ou dudit mélange des flux d'air neuf (R) et d'air recyclé (X) à travers ladite batterie d’échange thermique (4) non opérationnelle.
  13. Procédé de fonctionnement du système selon l’une quelconque des revendications 8, 11 ou 12, caractérisé en ce que ledit ventilateur (3) de ladite unité de mélange (1) fonctionne de manière modulable, en modifiant son nombre de tours en fonction de la quantité de régulateurs d'air (7) ouverts dans les conduits de distribution (6) et/ou du degré d’ouverture de l’obturateur (7.2) desdits régulateurs d’air (7) et/ou des besoins thermiques de chacune des pièces de destination.
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3047890A1 (de) * 1980-12-19 1982-07-29 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg "vorrichtung zum belueften und heizen von innenraeumen"
FI92525C (fi) * 1993-03-16 1994-11-25 Vallox Oy Ilmanvaihto-lämmitysyksikkö
DE19836891C1 (de) * 1998-08-14 2000-05-04 Al Ko Therm Maschf Raumluft- und wärmetechnische Vorrichtung
DE10106975A1 (de) * 2001-02-15 2002-09-26 Musial Bjoern Fabian Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Wärmerückgewinnung Zuluftvorerwärmung und Kühlung
DE10315802B4 (de) * 2003-03-31 2010-12-30 Uwe Hoffmann Anordnung zur Versorgung von Räumen eines Gebäudes mit temperierter Luft
DE102009056097B4 (de) * 2009-11-30 2017-12-21 Thomas Staib Anlage zum Ergänzen einer Heizanlage

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