DISPOSITIF DE CHAUFFAGE ET/OU DE CLIMATISATION
La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage et/ou de climatisation, du type comportant un générateur thermodynamique pour la production d'air chaud et/ou froid, un réseau de distribution de l' air traité, intégré préférentiellement en aux-plafond, et des grilles de soufflage pour diffuser l'air dans les différents locaux à chauffer et/ou à climatiser.
Des dispositifs recherchant des finalités semblables sont couramment utilisés à l'heure actuelle, et sont adaptés aussi bien pour équiper des locaux à usage domestique que pour des installations tertiaires .
Ils sont, en particulier, fréquemment installés dans des bâtiments résidentiels , collectifs ou individuels . Plusieurs documents de l'art antérieur décrivent des dispositifs de chauffage du type précité, ainsi que leurs procédés de mise en œuvre.
Par exemple, le document WO 94/23249 concerne un système central de chauffage ou de climatisation d' immeubles collectifs basé sur l'utilisation d'unités extérieures et intérieures reliées par des liaisons fluidiques et électriques. Ces unités comprennent de manière classique un compresseur, un ventilateur et un échangeur permettant d'envoyer de l'air sous pression dans un faux plafond étanche, lequel comporte des grilles de soufflage qui débouchent dans chacune des pièces concernées. Dans ce document il est proposé d'utiliser une unité intérieure délivrant, dans un faux plafond formant plénum étanche, de l'air sous une pression ne dépassant pas 8 mm de colonne d' eau.
De manière analogue, les documents WO 97/34112 et WO 99/57491 décrivent des procédés et des dispositifs de climatisation, utilisant également un faux plafond formant plénum étanche, et
qui permettent de contrôler le volume d' air soufflé dans les pièces concernées par le biais d'un système permettant de faire varier le degré d' ouverture des grilles de souf lage .
Le dispositif de climatisation du document WO 97/34112 comprend de plus une unité externe pour générer, selon le cas, de l'énergie chaude ou froide, un réseau de distribution d'un fluide de transport d'énergie chauffante ou rafraîchissante, des unités internes comprenant des moyens pour échanger ladite énergie avec l'air ambiant, un ventilateur et un système de répartition de l'air chauffé ou refroidi équipé de grilles à volets ajustables débouchant dans les pièces intéressées.
Tel qu'il ressort des documents de l'art antérieur précités, les dispositifs disponibles actuellement reposent tous sur la solution classique d'insu fler de l'air chaud ou froid au travers de bouches d' entrée d' air donnant dans les pièces à traiter .
Cette solution, bien que présentant des avantages quant à la simplicité de mise en œuvre, présente néanmoins des inconvénients majeurs, relatifs à la fois à la gestion du débit d' air véhiculé, et à la régulation des températures pièce par pièce .
En effet, l'air arrive avec un débit constant, en permanence dans le réseau de distribution, quel que soit le besoin de chauffage ou de climatisation dans chacune des pièces, et quel que soit l'état d'ouverture ou de fermeture des différentes grilles de soufflage.
Ainsi, lorsque l'une desdites grilles est fermée, le système doit supporter un surplus d' air provoquant un déséquilibre aéraulique qui ne peut être évacué que vers l'intérieur du local, une évacuation vers l'extérieur n'étant pas envisageable
en raison du gaspillage important d' énergie que cela entraînerait.
Le dispositif du document WO 94/23249 précité prévoit ainsi de libérer cet excédent d'air directement dans une ou plusieurs des pièces de vie du local, provoquant ainsi, régulièrement, des écarts de températures importants lesquels sont à la fois peu confortables et consommateurs d' énergie.
D'autre part, la solution proposée dans le document WO 99/57491, plus particulièrement destinée à assurer le renouvellement de l'air dans les différentes pièces à vivre, consiste à utiliser des moyens aptes à réguler l' entrée de l' air au niveau des bouches de soufflage donnant dans les différentes pièces.
Dans un certain mode de fonctionnement, ces moyens sont informés de l'état d'ouverture ou de fermeture de chacune des bouches de soufflage de l'installation ainsi que de la durée de cet état, et sont aptes à provoquer l'ouverture des éventuelles bouches de soufflage demeurées ermées depuis un laps de temps prédéfini , pour permettre l'introduction d'un certain volume d'air frais dans les pièces concernées, et conjointement, selon le débit d' air disponible , la fermeture des éventuelles bouches de soufflage restées ouvertes dans les pièces dans lesquelles la température de consigne n'était pas atteinte.
La solution que propose ce document, qui revient à insuffler périodiquement un nouveau volume d' air dans certaines pièces à vivre, tout en stoppant l'apport d'air dans d'autres pièces, indépendamment des éventuelles exigences relatives au maintien de leur température, provoque inévitablement des variations brutales de cette dernière tout à fait préjudiciables au confort du logement concerné.
En outre, un tel dispositif, dans lequel les écarts de températures créés par l'apport, ou l'arrêt de l'apport d'air
neuf, doivent sans cesse être compensés, implique une consommation d' énergie particulièrement importante .
De plus, ce document n'indique pas de manière précise comment sont canalisés les débits qui correspondent aux bouches de soufflage qui se ferment en cas de température de consigne atteinte .
De plus encore, le procédé et le dispositif objet de ce document sont d'une utilisation limitée, puisque réservés à l'équipement d'un local comprenant au moins une pièce de service et au moins deux pièces principales.
La présente invention propose par conséquent de pallier ces divers inconvénients grâce à un dispositif destiné à permettre une parfaite maîtrise des températures en toute indépendance dans les pièces desservies, un équilibre aéraulique du réseau de distribution ainsi qu'une régularité des débits, des portées de diffusion d' air et des niveaux sonores aux bouches , quels que soient les états d' ouverture ou de fermeture de di fusion dans les pièces, grâce à une maîtrise efficace de l'excédent d'air, selon une loi de proportionnalité.
Ainsi , le dispositif selon la présente invention se propose d' améliorer notablement le confort du chauffage et/ou de la climatisation et/ou de déshumidification pièce par pièce en réduisant considérablement les dépenses d'énergie ainsi que les émissions de gaz à effet de serre corollaire.
Par ailleurs, la présente invention vise également un dispositif de chauf age à basse température, permettant d' éviter les désagréments liés aux poussières calcinées ainsi qu'aux assèchements d' air l' hiver .
Enfin, la présente invention a pour objet un dispositif dont la maintenance est facilitée.
A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de chauffage et/ou de climatisation d'un local à usage résidentiel ou tertiaire, dans lequel se situent au moins une zone de service et au moins une pièce à chauffer et/ou climatiser, du type comportant un générateur thermodynamique comprenant au moins une unité intérieure et au moins une unité extérieure communicant entre elles pour produire un flux d' air chauffant et/ou rafraîchissant ; un réseau de distribution intégré en faux-plafond dans ledit local pour distribuer le flux d' air chauffant et/ou rafraîchissant, des grilles de soufflage motorisées pour envoyer, selon les besoins , le flux d' air chauffant et/ou rafraîchissant dans les pièces à chauffer et/ou climatiser, caractérisé en ce qu'il est équipé de moyens de régulation électroniques du débit dudit flux d' air chau ant et/ou rafraîchissant circulant dans ledit réseau de distribution, lesdits moyens de régulation électroniques agissant au niveau dudit réseau de distribution en fonction de l'état d'ouverture ou de fermeture des grilles de soufflage.
Selon une première caractéristique particulièrement avantageuse, le dispositif selon l'invention comprend au moins une bouche de décharge permettant de libérer, le cas échéant, le surplus d'air chauffant et/ou rafraîchissant circulant dans le réseau de distribution et résultant des variations de débit provoquées par les changements d' état des bouches de soufflage motorisées .
Selon une autre caractéristique, la ou les bouches de décharge sont situées dans l'une des zones de service.
Ces particularités permettent de libérer très simplement l'éventuel air en excédent du circuit dans une zone ou un lieu réservés à cet effet, et dans lesquels le confort lié aux températures n' est pas primordial .
Selon un mode de réalisation préférentiel, la bouche de décharge est équipée d'un volet motorisé proportionnel.
Selon une caractéristique additionnelle, les moyens de régulation électroniques du débit du flux d' air chauffant et/ou rafraîchissant comprennent un dispositif de communication avec les grilles de soufflage.
Ainsi, le dispositif selon l'invention permet très avantageusement une maîtrise constante de la régularité du débit de l'air dans le gainage de distribution aéraulique en fonction des besoins inhérents à chacune des pièces .
Selon une autre caractéristique, les moyens de régulation électroniques du débit du flux d'air chauffant et/ou rafraîchissant sont équipés d' éléments aptes à commander, selon le cas, l'ouverture ou la fermeture du volet motorisé de la ou les bouches de décharge selon la loi de proportionnalité Qm3/s = S2m2 x Vm/s, où V est la vitesse, Q le débit et S la section.
Par ailleurs , selon une forme de réalisation préférentielle, du dispositif selon l'invention, les moyens de régulation électroniques du débit du flux d' air chauffant et/ou rafraîchissant comprennent un dispositif de raccordement d'un détecteur de l'état d'ouverture ou de fermeture des portes et fenêtres du local, apte à commander, le cas échéant, l'interruption du chauffage et/ou de la climatisation.
Cette spécificité permet très avantageusement de réaliser des économies d' énergie supplémentaires non négligeables, de manière automatisée .
Selon une autre forme de mise en œuvre envisageable, les moyens de régulation du débit du flux d' air chauffant et/ou rafraîchissant sont, en outre, équipés d'un dispositif permettant le pilotage de la commande domotique de l'installation à distance par liaisons téléphoniques.
Ceci autorise également la maintenance et le suivi de l'installation à distance, pour des contrôles de routine, d'assistance de la clientèle ou lorsqu'un éventuel problème surgit.
Selon une autre caractéristique, les moyens de régulation du débit du flux d' air chauffant et/ou ra raîchissant comprennent des moyens de saisie ou de modification des paramètres spécifiques à l'installation.
Grâce à cette caractéristique, le dispositif selon l'invention présente à la fois une centralisation des commandes et de la programmation sur le lieu de l'installation, mais également une possibilité d'intervention à distance.
Enfin, selon une autre caractéristique, le dispositif selon l'invention est équipé d'un pulvérisateur apte à diffuser un produit, du type notamment parfum ou désinfectant.
L ' invention sera à présent mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, se rapportant à un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif.
La compréhension de cette description sera facilitée au vu de la figure jointe en annexe, qui est une vue schématique en plan d'un logement équipé d'un dispositif selon l'invention.
La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage réversible permettant d'assurer aussi bien les besoins en chauffage/climatisation que la filtration et la déshumidification de locaux résidentiels ou tertiaires, dans lesquels se situent au moins une zone de service, tel qu'un couloir, et une zone à traiter, telle qu'une pièce à vivre.
La figure unique représente schématiquement un appartement dans lequel est installé un tel dispositif.
De manière classique ce dernier est du type comportant un générateur thermodynamique, de préférence de type "split" air/air ou air/eau pouvant fonctionner selon le cas :
- en mode hiver, dans lequel il est apte à capter les calories de l'air ou de l'eau, pour les transférer et les diffuser confortablement à l'aide de l'énergie électrique,
- en mode été, dans lequel il capte les calories de l'air dans l'ambiance, pour les transférer et les rejeter vers l'extérieur, tout en déshumidifiant et en abaissant la température ambiante.
Ce générateur se compose d' au moins une unité extérieure 1 , et d' au moins une unité intérieure 2 reliées entre elles par des liaisons appropriées.
La ou les unités intérieures 2 assurent la distribution et la diffusion d' air en recyclage avec un taux de brassage de cinq à six volumes d'air au minimum, et sont équipées de ventilateurs à débit constant ou variable, selon le choix des utilisateurs.
Afin de transférer l'énergie calorifique vers des pièces 3, le dispositif comprend par ailleurs un réseau de distribution placé en sous-plafond dans une zone 4 commune, tel que par exemple, un couloir, dans l'exemple représenté.
Ce réseau de distribution peut se présenter sous la forme de gaines disposées entre un faux plafond et la dalle supérieure ou le toit de l'immeuble ou, préférentiellement, d'un plénum à basse vitesse de circulation d'air, c'est à dire entre 0,8 et lm/s.
Le flux d' air chaud ou froid circulant dans le plénum est insufflé dans les pièces 3 au travers de grilles de soufflage 5 équipées de volets motorisés basse tension s'ouvrant et se fermant de manière contrôlée en fonction des besoins propres à
chacune des pièces 3 , afin d' y maintenir une température de consigne individuelle et indépendante.
Par ailleurs, de manière particulièrement avantageuse, le dispositif de chauffage et/ou de climatisation présente selon l'invention des moyens de régulation électroniques du débit du flux d'air circulant à travers le plénum, permettant une distribution contrôlée et confortable de ce dernier dans les pièces 3, en y préservant la stabilité des températures des vitesses et des portées de diffusion d' air .
A cet effet, le dispositif selon l'invention est également équipé d'une bouche de décharge 6 placée sous la commande des moyens de régulation électroniques , et permettant de délester proportionnellement l'éventuel débit d'air excédentaire.
On notera que le dispositif selon l'invention peut comporter plus d'une bouche de décharge 6.
La bouche de décharge 6 est, de préférence, positionnée dans une zone où des températures constantes ne sont pas nécessairement requises , dans une zone de circulation, un couloir par exemple, ou dans un lieu favorisant une reprise d'air aisée pour l'unité intérieure .
Dans l'exemple représenté, elle est, par conséquent, située dans le couloir 4, et est, de préférence, équipée d'un volet motorisé dont la commande, pilotée par les moyens de régulation du débit du flux d'air, s'effectue par un signal du type 0-10V.
Lorsque le dispositif comprend une ou plusieurs unités intérieures à débit constant, une loi de proportionnalité est établie entre le débit d' air résultant des fermetures des grilles de soufflage 5 et une émission de tension de 0 à 10V, pour décharger le surplus dans la zone sélectionnée à cet effet.
Dans le cas d'unités intérieures 2 à débit variable, la loi de proportionnalité 0-10V est établie en tenant compte des débits maximums des unités intérieures 2 , et les moyens de régulation électroniques ont pour fonction, à partir du signal de variation de la vitesse du ventilateur de l'unité intérieure 2, de modifier en permanence la loi, afin que le 0-10V s'adapte à la valeur du débit régulé au soufflage de l'unité intérieure 2.
L' ouverture du volet motorisé de la bouche de diffusion 6 s'accompagne avantageusement d'un "effet de plafond", dans lequel l'air puisé vient coller le plafond jusqu'au terme de sa portée, en évitant les déplacements d' air sensibles dans les zones dites d' occupations .
De préférence, les moyens de régulation électroniques sont en outre prévus aptes à être informés de l'état d'ouverture ou de fermetures des grilles de soufflage 5.
A cet effet, l'installation est avantageusement complétée par des sondes d' ambiance 7 placées dans les pièces 3 , et pouvant transmettre aux moyens de régulation électroniques les valeurs des températures relevées dans chacune d' entre elles .
Les sondes d'ambiance 7 sont d'autre part, aptes à permettre à l'utilisateur la sélection des seuils de températures qu'il désire par simple affichage de consigne dans chaque pièce équipée. L' intercommunication électronique de l'ensemble des composants électroniques de mesure et de régulation s'effectue par "bus" permettant également la détection des états d' ouverture ou de fermeture des grilles de soufflage 5 , ainsi que toutes les données utiles à la régulation électronique.
Ainsi, les moyens de régulation électroniques sont capables de calculer la valeur de soufflage des grilles de soufflage 5, afin de commander l'ouverture éventuelle de la bouche de décharge 6
et permettre la libération du débit d' air excédentaire afin d'assurer une parfaite stabilité aéraulique.
Le plénum est alors en mesure de véhiculer le juste débit d'air chaud ou froid dans chaque pièce 3 afin d'y maintenir la température de consigne souhaitée avec une maîtrise du débit de la vitesse de soufflage, du niveau sonore et de la portée de diffusio .
Par ailleurs, afin d'optimiser l'installation, les moyens de régulation électroniques du dispositif selon l'invention sont également prévus aptes à contenir tous les paramètres nécessaires à son fonctionnement et à une programmation personnalisée .
Ainsi, ils se présenteront sous la forme d'un module avec boutons en façade et afficheur avec menu déroulant, permettant aussi bien un paramétrage du système par l'équipe d'installation qu'une programmation personnalisée par l'utilisateur.
D'autre part, de manière particulièrement avantageuse, ce module peut également être pourvu d'une liaison par réseau de télécommunication permettant son pilotage à distance, par téléphone, pour un dépannage notamment, ou pour vérifier le bon fonctionnement de l'installation lors d'un contrôle de routine, ou encore pour enclencher sa mise en service ou son arrêt.
Le dispositif selon l'invention permet également de réaliser des économies d' énergie considérables , grâce à un détecteur d' ouverture ou de ermeture des portes et fenêtres du local , combiné aux moyens de régulation électroniques des températures et à l'utilisation d'une technologie thermodynamique dont le compresseur utilise le principe de la vitesse variable ou fixe.
Ainsi, lorsque le système détecte l'ouverture d'une ou de plusieurs fenêtres 9, les moyens de régulation électroniques
peuvent automatiquement commander l'arrêt de la production d' énergie calorifique ou frigorifique dans les pièces 3 concernées. A la fermeture des fenêtres, le dispositif électronique inhibera les mesures de températures dans la pièce 3 concernée durant une période temporisée afin que le refroidissement l'hiver ou le réchauffement l'été ne servent pas de base de commande du fonctionnement de la production calorifique .
Selon une autre caractéristique avantageuse du dispositif selon l'invention, la gestion climatique est assurée par un équipement électronique qui permet la prise en compte de celle des températures de la pièce 3 la plus défavorisée pour organiser le pilotage de la commande de production du générateur.
D'autre part, le dispositif dispose d'un équipement de pulvérisateur, non représenté, apte à diffuser un produit à travers l'installation, à des fins notamment de désinfection ou pour agrémenter l'atmosphère à l'aide d'un parfum ou d'un désodorisant.
Pour des exigences plus sévères, il est également possible de compléter l'ensemble par un système de traitement d'air anti- germicide et anti-bactérien par ultra-violets .
Ainsi qu'il ressort clairement de ce qui précède, la présente invention permet de remédier très simplement au problème de régulation du débit d'air inhérent aux dispositifs de l'art antérieur .
Le dispositif selon la présente invention est, en outre, particulièrement remarquable et innovant dans la mesure où il permet à la fois une régulation réelle de la température pièce par pièce, un maintien permanent des vitesses de soufflage dans le plénum et un maintien permanent des vitesses aux grilles de soufflage 5.
Bien que 1 ' invention ait été décrite à propos de quelques formes de réalisation particulières, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de forme, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s ' éloigner du cadre et de 1 'esprit de 1 ' invention.