WO2006134016A1 - Procédé et système de gestion d'énergie thermique dans un bâtiment avec gaine pour installations de levage - Google Patents

Procédé et système de gestion d'énergie thermique dans un bâtiment avec gaine pour installations de levage Download PDF

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WO2006134016A1
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building
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management unit
duct
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PCT/EP2006/062577
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Carlo Hein
Mike Hein
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Airflow Control S.A.
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    • F24F2120/10—Occupancy

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for managing thermal energy, in particular for energy saving, in a building with one or more ducts for lifting installations such as, for example, elevators, goods lifts or dumbwaiters. , especially in a low-energy building.
  • Such a building generally comprises a sheath vertically crossing different levels of the building.
  • ventilation of the duct is necessary, for example in the case where a person is locked in an elevator car or in the duct. Ventilation of the sheath is also advantageous in order to avoid excessive heating of the upper part of the sheath, in which temperature-sensitive technical equipment can be found.
  • the sheath must comply with all legal provisions in force.
  • European lift shafts must have adequate ventilation. In case of absence of regulations or appropriate standards, it is recommended to fit at the top of the duct, ventilation holes, with a minimum area of 1% of the horizontal section of the duct.
  • EN 81-1 / EN81-2 prohibits the use of the duct for ventilation of premises other than those specific to the elevator.
  • governments require other ventilation surfaces of elevator shafts to address other specific risks.
  • a ventilation area of at least 2.50% of the horizontal section sheath is mandatory to allow in addition, in case of fire, a smoke extraction of the sheath.
  • any ventilation of the sheath leads to a source of significant heat losses. Indeed, as the doors between the duct and the different levels of the building can not be airtight throughout the building, heat loss through the duct is inevitable even in case of simple natural ventilation of the duct. Such heat loss is to be avoided, especially in low energy buildings. Indeed, the heat loss is usually so important that the installation of an elevator in low energy or passive buildings is made impossible.
  • the object of the present invention is to propose a method and system for managing thermal energy in a building with a duct for heating installations. lifting, in which the thermal loss is reduced, without having the disadvantages of the aforementioned solutions.
  • a building with a lifting installation comprises a mobile cabin in a sheath and a ventilation passage between the sheath and the atmosphere.
  • the energy management method comprises the following steps: monitoring at least one state parameter of the hoisting installation; evaluating, in a management unit, the need for ventilation of the sheath on the basis of said at least one state parameter; and tilting a shutter member associated with said vent passage from an open position, in which the vent passage is substantially open, into a closed position, wherein the vent passage is at least partially closed, only when the evaluation indicates that ventilation of the duct is not required, the shutter element being prestressed in its open position.
  • This method closes the ventilation passage and thus prevents heat loss through the duct and the ventilation passage.
  • the process can, under certain conditions, meet the requirements of energy saving by avoiding a loss of heat, while still remaining in compliance with the legal, technical and safety requirements.
  • the method indeed verifies whether the state of the hoisting installation allows the closure of the ventilation passage.
  • the duct When operating the lifting installation, respectively in the presence of a risk situation covered by specific legislation, the duct must be ventilated and the shutter element will therefore be kept in its open position. It is clear that legal, technical and safety requirements take precedence over thermal energy management requirements and that the shutter element is only tilted in the closed position when the legal, technical and safety requirements allow it.
  • the method according to the invention allows the installation of an elevator in a low-energy or passive building.
  • the shutter member is tilted to the closed position in the presence of a positive instruction from the operating system and, as soon as this positive instruction is no longer present, the shutter member switches back to its open position.
  • the ventilation passage is thus necessarily open.
  • Monitoring of at least one status parameter may include monitoring the presence of a person in the cabin, on the roof of the cabin or in the duct.
  • the management unit deduces that the duct must be ventilated.
  • the presence of a person in the cabin indicates the operation of the lifting equipment, in which case the legislation provides for the need to ventilate the sheath.
  • the management unit ensures that the shutter member is held in its open position.
  • the presence of a person in a cabin, on the roof of a cabin or in the duct may be detected by an independent system or provided by the operation of the hoisting installation itself.
  • Monitoring of at least one state parameter may include monitoring of a movement of the cabin in the duct. When the movement of the cabin is detected, the management unit deduces that the duct must be ventilated. The movement of the cabin indicates the operation of the hoisting installation, in which case the legislation provides for the need to ventilate the duct. This information can be provided by an independent system or by the operation of the hoisting installation itself. The management unit ensures that the shutter member is held in its open position.
  • Monitoring of at least one state parameter may include monitoring at least one state parameter indicative of a risk condition. When a risk situation is detected, the management unit deduces that the duct must be ventilated.
  • the presence of fire, smoke or gas in the duct or building indicates a particular risk in the building, in which case the legislation in some countries provides for the need to ventilate the duct.
  • This information can be provided by sensors specific to the system or by an independent installation, such as for example a fire monitoring installation.
  • the management unit ensures that the shutter element is kept in its open position.
  • the management unit can conclude the presence of a risk situation and the need for ventilation of said sheath when the temperature in a head zone of the sheath is greater than a predetermined threshold temperature; when the presence of fire is detected in said sheath or in said building; when the presence of smoke is detected in said sheath or in said building; or when the presence of gas is detected in said sheath or in said building.
  • This list of risk situations does not claim to be exhaustive.
  • the management unit may conclude that ventilation of the duct is not necessary when no presence of persons in the cabin, on the roof of the car or in the elevator shaft is detected; no movement of the cabin is detected; and no presence of a hazardous situation, such as for example the presence of fire, smoke or gas in the duct or building, is detected.
  • a hazardous situation such as for example the presence of fire, smoke or gas in the duct or building.
  • ventilation of the sheath is not dictated by legal, technical or safety requirements.
  • the shutter element is then free to be tilted to its closed position to at least partially seal the ventilation passage. This can lead to heat conservation in the building, allowing among other things the installation, until now impossible, of an elevator in a building low energy or passive.
  • the energy saving method may, according to a preferred embodiment, further comprise the following steps: monitoring at least one control parameter; evaluating the opportunity to close the ventilation passage based on the at least one control parameter; and the tilting of the shutter element in its closed position when the management unit concludes the non-necessity of ventilation of the sheath; and when the assessment indicates that the closure of the ventilation passage is appropriate.
  • the method makes it possible to evaluate the opportunity to close the ventilation passage.
  • the present method makes it possible to switch the shutter element in the closed position only in the case where such a closure is authorized and desired.
  • the closing of the ventilation passage is authorized, the management of the thermal energy of the building is possible by the tilting of the shutter element between its open and closed positions.
  • Monitoring at least one control parameter preferably includes monitoring at least one parameter: the temperature inside the building; the temperature inside the sheath; the presence of a person on a landing of a building level; the temperature outside the building; the wind speed outside the building; and the solar radiation rate outside the building. It should be noted that this list is not exhaustive. The evaluation of these parameters may, even in the event of a permit to close under compliance with legal, technical and safety requirements, lead to the decision to keep the ventilation passage open. This may be the case in summer when the temperature in the building is much higher than the desired room temperature, and the outdoor temperature below the temperature in the building.
  • the method furthermore comprises storing, in a storage unit, state parameters, the position of the shutter element and, if necessary, control parameters, thus enabling the correct operation of the operating system to be verified. the process.
  • the stored data may, for example after an incident, be used to prove that the hoisting installation complied with the legislation.
  • the present invention also relates to a system according to claim 11, implemented to operate the above method.
  • a thermal energy management system in particular an energy saving system, in a building comprising a lifting installation with a mobile cabin in a duct and a ventilation passage between the duct and the atmosphere comprises in furthermore: a shutter element associated with the ventilation passage, the shutter element being movable between an open position, in which the ventilation passage is essentially open, and a closed position, in which the ventilation passage is at least partially closed; prestressing means for maintaining, in a passive state, the shutter member in its open position; and a management unit controlling the position of the shutter member, the management unit including means for monitoring at least one state parameter of the hoisting installation, and for evaluating the need for ventilation of the sheath, a management unit that allows the shutter element to be tilted to the closed position only when the evaluation of the ventilation requirement indicates that ventilation of the duct is not required.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-section through a building with elevator comprising a thermal energy management system according to the invention.
  • FIG.1 a building 10 with several levels 12, 12 ', 12 ", 12'".
  • a hoisting installation 13 in this case an elevator installation, is arranged vertically in the building 10 so as to interconnect the different levels 12, 12 ', 12 ", 12'" of the building 10.
  • Such an installation comprises a sheath 14 in which is mounted a cabin 16 connected to a motor (not shown) which raises and lowers the cabin 16 in the sheath 14.
  • the cabin 16 comprises a cabin door 18 which opens with a landing door 20, 20 ', 20 ", 20'” respective of the level 12, 12 ', 12 “, 12”' at which the cabin 16 stops for allow access between the cab 16 and the respective level 12, 12 ', 12 ", 12"'.
  • a ventilation passage 22 connects the sheath 14 with the atmosphere through the roof 24 of the building 10.
  • this ventilation passage 22 has a cross section corresponding to at least 1% of the cross section of the building. sheath 16.
  • the cabin doors 18 and landing 20, 20 ', 20 “, 20”' are not waterproof and therefore allow an exchange of air between the sheath 14 and the various levels 12, 12 ', 12 “, 12 “.
  • the ventilation passage 22 in turn allows an exchange of air between the sheath 14 and the atmosphere through the roof 24 of the building 10. With the air exchange between the different levels 12, 12 ', 12 “, 12 “'and the atmosphere there is also an exchange of thermal energy, which, especially during a cold period, results in a significant cooling of the sheath and thus a heat loss in the building 10.
  • a shutter member 30, such as for example a valve or a valve, is associated with the ventilation passage 22 and can switch between an open position and a closed position.
  • the shutter member 30 In the open position, the shutter member 30 maintains the ventilation passage 22 open thus allowing the exchange of air between the sheath 14 and the atmosphere. In the closed position, the shutter member 30 at least partially closes the ventilation passage 22, thereby maintaining the heat inside the building 10, thus avoiding unnecessary heat loss.
  • a management unit 32 is provided for evaluating the state parameters and deciding on the tilting of the shutter member 30 in the closed position.
  • a management unit 32 is designed to manage the tilting of the shutter member 30 in accordance with the legislation, that is to say to ensure that the sheath 14 is ventilated as prescribed by law and technical prescriptions. and security.
  • the shutter element 30 must for example be in the open position in case of operation of the elevator and in case of fire.
  • An elevator is considered to be operated if the cabin 16 is in motion or if a person is in the sheath 14.
  • the movements in the sheath 14 can be detected by the presence of a motion sensor 34 on the cabin roof 16 or of a movement sensor 34 'at the head of the sheath, by a first presence sensor 36 in the cabin 16 or by a second presence sensor 38 in the pit of the sheath 14.
  • the management unit 32 deduces from the signals provided by these sensors 34, 34 '36, 38 that the ventilation of the sheath 14 is necessary and therefore ensures that the shutter member 30 is in the open position.
  • Fire or smoke detectors 40, 40 ', 40 ", 40'” may, for example in the absence of an independent fire detection system, preferably be provided at least on each level 12, 12 ' , 12 ", 12 '” of the building 10 and / or in the sheath 14. By connecting these fire or smoke detectors 40, 40', 40 ", 40 '” further to the management unit 32, the latter is able to maintain the shutter member 30, in the open position in case of fire to thus ensure the smoke extraction of the building 10.
  • a first temperature sensor 42 is also installed in the upper portion 44 of the sheath 14. This first temperature sensor 42 detects the temperature in an area in which there may be technical equipment sensitive to temperature. The first temperature sensor 42 is connected to the management unit 32 and provides a signal indicative of the detected temperature.
  • the management unit 32 can keep the shutter element 30 in the open position in the event of overheating of the upper portion 44 of the sheath 14 in order to thus protect the equipment techniques installed in this area.
  • a second temperature sensor 48 may be used to distinguish between periods of hot and cold. During warm periods, the heat loss may be absent or desired, and the shutter member 30 may be managed according to the ventilation and cooling requirements of the building. During periods of cold, generally in winter, the shutter member 30 is preferably tilted to its closed position to avoid heat loss that would otherwise be considerable. The installation of an elevator has until now generally been accompanied by a loss of heat in winter, making for example the installation of an elevator in a building with low energy or passive impossible.
  • gas sensors can be installed on the different levels 12, 12 ', 12 ", 12'" and / or inside. In the case of detection of gas, these sensors can provide a signal to the management unit 32 which will then maintain the shutter member 30 in the open position to ensure the evacuation of gases.
  • the shutter member 30 may, if appropriate, be tilted to its closed position.
  • the ventilation passage 22 is at least partially closed, preferably completely closed, and the air exchange between the sheath 14 and the atmosphere is reduced or even avoided. This leads to a lower heat loss and thus to an energy saving within the building 10.
  • the opportunity to switch the shutter member 30 to the closed position can be evaluated by the management unit 32 on the basis of several sensors. Among these sensors, one can count, in a non-exhaustive way:
  • a temperature sensor 48 outside the building 10 a solar radiation sensor 50 outside the building 10
  • the management unit 32 may optionally include two central units redundant 32, 32 '.
  • the management unit 32, respectively the central units, can be provided with backup batteries to ensure the proper functioning of the system in case of power failure.
  • Bidirectional communication for example digital or by frequency, is provided between the management unit 32 and the shutter element 30, thus making it possible to control the shutter element 30 and to collect feedback on the position of the element shutter 30.
  • the management unit is capable of transmitting to an information unit 56 an indication of the position of the shutter member 30.
  • Visual or audible indicators may be used to indicate the open state of the shutter member. ventilation passage 22 and the operating state of the system.
  • the management unit 32 may be of the modular type in order to flexibly host several types of interface with the peripheral equipment of a complex entourage or of the fixed type in order to limit itself to a limited number of peripheral equipment.
  • the management unit 32 can be equipped with all the interfaces to be incorporated in the management and the technical management of buildings, this by means of any available support such as for example the BUS or EIB technique.
  • the management unit 32 may be equipped with a central unit under EPROM or any other preprogrammed support as well as a freely programmable random access memory according to the needs and obligations of the client.
  • the management unit 32 may have standardized or programmable interfaces for the possible direct connection with the operation of the elevator informing on the status of the elevator, as well as the connection to fire monitoring facilities or gas.
  • the various elements as sensors, shutter element and detectors can be connected to the management unit 32 by means of electric cables of any kind, radio waves, optical fibers, wireless, LED, infrared, induction fields or any other means of communication.
  • a hoisting installation can generally also comprise a technical room.
  • ventilation of the sheath can be done through a ventilation passage connected to the technical room, which is connected to it. sheath.
  • a technical room is considered an integral part of the sheath.
  • the presence of a person in the technical room is equivalent to the presence of a person in the duct and ventilation of the duct can be provided by its ventilation passage, even if the technical room is placed between the duct and the ventilation passage to the atmosphere.
  • the present thermal energy management method and system contribute to energy saving in new and existing buildings, they are particularly suitable for the installation of an elevator in a low energy building or passive.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de gestion d'énergie dans un bâtiment (10) comprenant une installation de levage (13) avec une cabine (16) mobile dans une gaine (14) et un passage de ventilation (22) entre la gaine (14) et l'atmosphère. Selon l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes : la surveillance d'au moins un paramètre d'état de l'installation de levage (13) ; l'évaluation dans une unité de gestion (32) de la nécessité de ventilation de la gaine (14) sur base de l'au moins un paramètre d'état ; le basculement d'un élément obturateur (30) associé au passage de ventilation (22) d'une position d'ouverture, dans laquelle le passage de ventilation (22) est essentiellement ouvert, dans une position de fermeture, dans laquelle le passage de ventilation (22) est au moins partiellement obturé, uniquement lorsque l'évaluation indique qu'une ventilation de la gaine (14) n'est pas requise, l'élément obturateur (30) étant précontraint dans sa position d'ouverture. L'invention concerne en outre un système de gestion d'énergie conçu pour exploiter le procédé selon l'invention. Le présent procédé et système sont particulièrement adapté pour l'installation d'un ascenseur dans un bâtiment à basse énergie ou passif.

Description

Procédé et système de gestion d'énergie thermique dans un bâtiment avec gaine pour installations de levage
Introduction
La présente invention concerne un procédé et un système de gestion d'énergie thermique, en particulier d'économie d'énergie, dans un bâtiment avec une ou plusieurs gaines pour installations de levage tels que par exemple ascenseurs, monte-charge ou monte-plats, en particulier dans un bâtiment à basse énergie.
Un tel bâtiment comprend en général une gaine traversant verticalement différents niveaux du bâtiment. Pour des raisons de sécurité, la ventilation de la gaine est nécessaire, par exemple dans le cas où une personne serait bloquée dans une cabine d'ascenseur ou dans la gaine. La ventilation de la gaine est également avantageuse pour éviter un échauffement trop important de la partie supérieure de la gaine, dans laquelle peuvent se trouver des équipements techniques sensibles à la température. En outre, la gaine doit être conforme à toutes les dispositions légales en vigueur.
La ventilation de la gaine est d'ailleurs rendue obligatoire par différentes législations en vigueur dans un grand nombre de pays. Ainsi, par exemple, conformément à la norme EN 81-1 et EN 81-2, transposée par la directive
CE/95/16 en droit national dans tous les pays membres de la Communauté
Européenne, les gaines d'ascenseur doivent obligatoirement disposer d'une ventilation convenable. En cas d'absence de règlements ou normes appropriés, il est recommandé d'aménager en partie haut de gaine, des orifices de ventilation, d'une surface minimale de 1% de la section horizontale de la gaine.
En plus l'EN 81-1 / EN81-2 interdit l'utilisation de la gaine pour la ventilation des locaux autres que ceux propres à l'ascenseur. Dans de nombreux pays, les gouvernements exigent d'autres surfaces de ventilation des gaines d'ascenseur pour parer à d'autres risques bien précis. Au Grand-Duché de Luxembourg, par exemple, une surface de ventilation d'au moins 2,50% de la section horizontale de la gaine est obligatoire pour permettre en plus, en cas de feu, un désenfumage de la gaine.
Il existe plusieurs brevets qui gèrent diverses situations spécifiques de ventilation forcée par ventilateur en cas de feu ou de fumée dans un bâtiment (US 5,718,627, DE 198 56 193, EP 0 995 995, DE 299 06 399). Ces systèmes utilisent, contrairement à la Norme EN 81-1 / EN 81-2 article 5.2.3 « Ventilation de la gaine », la gaine de l'ascenseur comme voie de désenfumage pour d'autres locaux du bâtiment. Le passage de ventilation est, dans ces systèmes, maintenu fermé, ce qui est également contraire aux dispositions légales de plusieurs pays. Le passage de ventilation n'est ouvert que lorsqu'une situation à risque, tel qu'un incendie, est détectée.
A part les dispositions légales, il y a également des questions économiques et écologiques à considérer. En effet, toute ventilation de la gaine conduit à une source d'importantes pertes thermiques. En effet, comme les portes entre la gaine et les différents niveaux du bâtiment ne peuvent pas être étanches à l'air dans tout le bâtiment, une perte de chaleur à travers la gaine est inévitable même en cas de simple ventilation naturelle de cette gaine. Une telle perte de chaleur est à éviter, et cela en particulier dans les bâtiments à basse énergie. En effet, la perte de chaleur est généralement si importante que l'installation d'un ascenseur dans des bâtiments à basse énergie ou passifs est rendue impossible.
Une solution pour éviter cette perte de chaleur, est par exemple de déloger la gaine en dehors de l'enveloppe thermique du bâtiment. Or, le déplacement de la gaine n'est souvent pas désiré ou pas possible. Une autre solution serait par exemple la construction d'un sas étanche autour de la gaine et des accès à la gaine. La construction d'un tel sas entraîne cependant des coûts très élevés.
Objet de l'invention
L'objet de la présente invention est de proposer un procédé et système de gestion d'énergie thermique dans un bâtiment avec gaine pour installations de levage, dans lequel la perte thermique est réduite, sans pour autant avoir les désavantages des solutions précités.
Description générale de l'invention
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un procédé de gestion d'énergie thermique, en particulier d'économie d'énergie, tel que décrit dans la revendication 1. Un bâtiment avec une installation de levage comprend une cabine mobile dans une gaine et un passage de ventilation entre la gaine et l'atmosphère. Selon l'invention, le procédé de gestion d'énergie comprend les étapes suivantes : la surveillance d'au moins un paramètre d'état de l'installation de levage ; l'évaluation, dans une unité de gestion, de la nécessité de ventilation de la gaine sur base dudit au moins un paramètre d'état ; et le basculement d'un élément obturateur associé audit passage de ventilation d'une position d'ouverture, dans laquelle le passage de ventilation est essentiellement ouvert, dans une position de fermeture, dans laquelle le passage de ventilation est au moins partiellement obturé, uniquement lorsque l'évaluation indique qu'une ventilation de la gaine n'est pas requise, l'élément obturateur étant précontraint dans sa position d'ouverture.
Ce procédé permet de fermer le passage de ventilation et d'éviter ainsi les pertes de chaleur à travers la gaine et le passage de ventilation. Ainsi, le procédé peut, dans certaines conditions, satisfaire aux exigences d'économie d'énergie en évitant une perte de chaleur, tout en restant toujours en conformité avec les exigences légales, techniques et de sécurité. Avant de basculer l'élément obturateur en position de fermeture, le procédé vérifie en effet si l'état de l'installation de levage permet la fermeture du passage de ventilation. Lors de l'exploitation de l'installation de levage, respectivement en présence d'une situation à risque couverte par une législation spécifique, la gaine doit être ventilée et l'élément obturateur sera par conséquent maintenu dans sa position ouverte. Il est clair que les exigences légales, techniques et de sécurité prennent précédence sur les exigences de gestion d'énergie thermique et que l'élément obturateur n'est basculé en position fermée uniquement lorsque les exigences légales, techniques et de sécurité le permettent.
En outre, en évitant les pertes de chaleur à travers le passage de ventilation d'une gaine, le procédé selon l'invention permet l'installation d'un ascenseur dans un bâtiment à basse énergie ou passif.
L'élément obturateur est basculé en position de fermeture qu'en présence d'une instruction positive provenant du système exploitant et, dès que cette instruction positive n'est plus présente, l'élément obturateur bascule à nouveau dans sa position d'ouverture. En cas de coupure de courant ou de défaillance du système mis en place pour exécuter le procédé, le passage de ventilation est ainsi obligatoirement ouvert.
La surveillance d'au moins un paramètre d'état peut comprendre la surveillance de la présence d'une personne dans la cabine, sur le toit de la cabine ou dans la gaine. Lorsque la présence d'une personne est détectée, l'unité de gestion en déduit que la gaine doit être ventilée. La présence d'une personne dans la cabine indique l'exploitation de l'installation de levage, dans quel cas la législation prévoit la nécessité de ventiler la gaine. L'unité de gestion s'assure que l'élément obturateur est maintenu dans sa position d'ouverture. La présence d'une personne dans une cabine, sur le toit d'une cabine ou dans la gaine peut être détectée par un système indépendant ou bien fournit par la manœuvre de l'installation de levage elle-même.
La surveillance d'au moins un paramètre d'état peut comprendre la surveillance d'un mouvement de la cabine dans la gaine. Lorsque le mouvement de la cabine est détecté, l'unité de gestion en déduit que la gaine doit être ventilée. Le mouvement de la cabine indique en effet l'exploitation de l'installation de levage, dans quel cas la législation prévoit la nécessité de ventiler la gaine. Cette information peut être fournie par un système indépendant ou bien par la manœuvre de l'installation de levage elle-même. L'unité de gestion s'assure que l'élément obturateur est maintenu dans sa position d'ouverture. La surveillance d'au moins un paramètre d'état peut comprendre la surveillance d'au moins un paramètre d'état indicatif d'une situation à risque. Lorsqu'une situation à risque est détectée, l'unité de gestion en déduit que la gaine doit être ventilée. La présence de feu, de fumée ou de gaz dans la gaine ou dans le bâtiment indique un risque particulier dans l'immeuble, dans quel cas la législation dans certains pays prévoit la nécessité de ventiler la gaine. Cette information peut être fournie par des détecteurs propres au système ou bien par une installation indépendante, tel que par exemple une installation de surveillance d'incendie. En cas de détection d'une situation à risque, l'unité de gestion s'assure que l'élément obturateur est maintenu dans sa position d'ouverture.
L'unité de gestion peut conclure la présence d'une situation à risque et la nécessité de ventilation de ladite gaine lorsque la température dans une zone de tête de la gaine est supérieure à une température seuil prédéterminée; lorsque la présence de feu est détectée dans ladite gaine ou dans ledit bâtiment; lorsque la présence de fumée est détectée dans ladite gaine ou dans ledit bâtiment; ou lorsque la présence de gaz est détectée dans ladite gaine ou dans ledit bâtiment. Cette liste de situations à risques ne prétend pas être exhaustive. En maintenant l'élément obturateur dans sa position d'ouverture, en cas d'échauffement trop important de la zone de tête de la gaine, des équipements techniques installés dans cette zone peuvent être protégés. La présence de feu, de fumée ou de gaz présente un risque de sécurité et l'ouverture du passage de ventilation permet alors une évacuation des fumées et des gaz. L'unité de gestion peut conclure que la ventilation de la gaine n'est pas nécessaire lorsque aucune présence de personne dans la cabine, sur le toit de la cabine ou dans la gaine d'ascenseur n'est détectée; aucun mouvement de la cabine n'est détecté; et aucune présence d'une situation à risque, tel que par exemple présence de feu, de fumée ou de gaz dans la gaine ou dans le bâtiment, n'est détectée. Dans ce cas, il peut être déduit que l'installation de levage n'est pas exploitée et qu'elle n'est pas, à ce moment, dans une situation à risque. La ventilation de la gaine n'est, dans ce cas, pas dictée par des exigences légales, techniques ou de sécurité. L'élément obturateur est alors libre d'être basculé dans sa position de fermeture pour au moins partiellement obturer le passage de ventilation. Ceci peut conduire à une conservation de chaleur dans le bâtiment, permettant entre autre l'installation, jusqu'ici impossible, d'un ascenseur dans un bâtiment à basse énergie ou passif.
Le procédé d'économie d'énergie peut, selon un mode de réalisation préféré, en outre comprendre les étapes suivantes: la surveillance d'au moins un paramètre de contrôle; l'évaluation de l'opportunité d'obturer le passage de ventilation sur base de l'au moins un paramètre de contrôle; et le basculement de l'élément obturateur dans sa position de fermeture lorsque l'unité de gestion conclue la non-nécessité de ventilation de la gaine; et lorsque l'évaluation indique que l'obturation du passage de ventilation est opportun.
Lorsque aucune exigence légale, technique ou de sécurité interdit la fermeture du passage de ventilation, le procédé permet d'évaluer l'opportunité de fermer le passage de ventilation. Le présent procédé permet de basculer l'élément obturateur en position de fermeture uniquement dans le cas où une telle fermeture est autorisée et désirée. Lorsque la fermeture du passage de ventilation est autorisé, la gestion de l'énergie thermique de l'immeuble est possible par le basculement de l'élément obturateur entre ses positions d'ouverture et de fermeture. En fermant le passage de ventilation, les pertes de chaleur de l'immeuble au niveau du passage de ventilation peuvent être réduites, menant ainsi à une économie d'énergie.
La surveillance d'au moins un paramètre de contrôle comprend de préférence la surveillance d'au moins un paramètre suivant : la température à l'intérieur du bâtiment ; la température à l'intérieur de la gaine ; la présence d'une personne sur un palier d'un niveau du bâtiment ; la température à l'extérieur du bâtiment ; la vitesse du vent à l'extérieur du bâtiment ; et le taux de radiation solaire à l'extérieur du bâtiment. Il est à noter que cette liste n'est pas exhaustive. L'évaluation de ces paramètres peut, même en cas d'autorisation de fermeture sous respect des exigences légales, techniques et de sécurité, mener à la décision de garder le passage de ventilation ouvert. Tel peut être le cas en été quand la température dans le bâtiment est largement supérieure à la température ambiante souhaitée, et la température à l'extérieur inférieure à la température dans le bâtiment.
Avantageusement, le procédé comprend en outre la mémorisation, dans une unité de stockage, des paramètres d'état, de la position de l'élément obturateur et, le cas échéant des paramètres de contrôle, permettant ainsi la vérification du bon fonctionnement du système exploitant le procédé. Les données mémorisées peuvent, par exemple après un incident, servir à prouver que l'installation de levage était conforme aux législations.
La présente invention concerne également un système selon la revendication 11 , mis en place pour exploiter le procédé ci-dessus. Un tel système de gestion d'énergie thermique, en particulier un système d'économie d'énergie, dans un bâtiment comprenant une installation de levage avec une cabine mobile dans une gaine et un passage de ventilation entre la gaine et l'atmosphère comprend en outre : un élément obturateur associé au passage de ventilation, l'élément obturateur étant mobile entre une position d'ouverture, dans laquelle le passage de ventilation est essentiellement ouvert, et une position de fermeture, dans laquelle le passage de ventilation est au moins partiellement obturé ; un moyen de précontrainte afin de maintenir, dans un état passif, l'élément obturateur dans sa position d'ouverture; et une unité de gestion contrôlant la position de l'élément obturateur, l'unité de gestion comprenant des moyens pour surveiller au moins un paramètre d'état de l'installation de levage, et pour évaluer la nécessité de ventilation de la gaine, l'unité de gestion ne permettant le basculement de l'élément obturateur en position de fermeture uniquement lorsque l'évaluation de la nécessité de ventilation indique qu'une ventilation de la gaine n'est pas requise. Description à l'aide des figures
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence à la Fig.1 annexée, qui montre une coupe schématique à travers un bâtiment avec ascenseur comprenant un système de gestion d'énergie thermique selon l'invention.
Sur la Fig.1 est représenté un bâtiment 10 avec plusieurs niveaux 12, 12', 12", 12'". Une installation de levage 13, dans le présent cas une installation d'ascenseur, est disposé verticalement dans le bâtiment 10 de façon à relier entre eux les différents niveaux 12, 12', 12", 12'" du bâtiment 10. Une telle installation comprend une gaine 14 dans laquelle est montée une cabine 16 reliée à un moteur (non représenté) qui fait monter et descendre la cabine 16 dans la gaine 14.
La cabine 16 comprend une porte de cabine 18 qui s'ouvre avec une porte palière 20, 20', 20", 20'" respective du niveau 12, 12', 12", 12"' auquel s'arrête la cabine 16 pour permettre l'accès entre la cabine 16 et le niveau 12, 12', 12", 12"' respectif.
Un passage de ventilation 22 relie la gaine 14 avec l'atmosphère à travers le toit 24 du bâtiment 10. Conformément aux législations européennes en vigueur, ce passage de ventilation 22 a une section transversale correspondant à au moins 1% de la section transversale de la gaine 16.
Généralement, les portes de cabine 18 et palières 20, 20', 20", 20"' ne sont pas étanches et permettent par conséquent un échange d'air entre la gaine 14 et les différents niveaux 12, 12', 12", 12'". Le passage de ventilation 22 à son tour permet un échange d'air entre la gaine 14 et l'atmosphère à travers le toit 24 du bâtiment 10. Avec l'échange d'air entre les différents niveaux 12, 12', 12", 12"' et l'atmosphère il y a également un échange d'énergie thermique, qui, particulièrement par période de froid, se traduit par un refroidissement important de la gaine et ainsi une perte de chaleur dans le bâtiment 10. Selon la présente invention, un élément obturateur 30, tel que par exemple un clapet ou une vanne, est associé au passage de ventilation 22 et peut basculer entre une position d'ouverture et une position de fermeture. Dans la position d'ouverture, l'élément obturateur 30 maintient le passage de ventilation 22 ouvert permettant ainsi l'échange d'air entre la gaine 14 et l'atmosphère. Dans la position de fermeture, l'élément obturateur 30 obture au moins partiellement le passage de ventilation 22, permettant ainsi de maintenir la chaleur à l'intérieur du bâtiment 10, évitant donc une perte de chaleur inutile.
Pour des raisons de sécurité, l'élément obturateur 30 est normalement maintenu en position d'ouverture et n'est basculé en position de fermeture que lorsque les conditions le permettent. Ainsi, en cas de coupure de courant, respectivement en cas de panne du système, la ventilation de la gaine 14 sera obligatoirement assurée. Une unité de gestion 32 est prévue pour évaluer les paramètres d'état et décider sur le basculement de l'élément obturateur 30 en position de fermeture. Une unité de gestion 32 est conçue pour gérer le basculement de l'élément obturateur 30 en accord avec la législation, c'est-à- dire pour veiller à ce que la gaine 14 soit ventilée tel que prescrit par la loi et les prescriptions techniques et de sécurité.
Pour des raisons de sécurité et pour être en conformité avec la législation, l'élément obturateur 30 doit par exemple être en position d'ouverture en cas de l'exploitation de l'ascenseur et en cas d'incendie. Un ascenseur est considéré être exploité si la cabine 16 est en mouvement ou si une personne se trouve dans la gaine 14. Les mouvements dans la gaine 14 peuvent être détectés par la présence d'un capteur de mouvement 34 sur le toit de cabine 16 ou d'un capteur de mouvement 34' en tête de gaine, par un premier capteur de présence 36 dans la cabine 16 ou par un deuxième capteur de présence 38 dans la fosse de la gaine 14. Lorsque le mouvement de la cabine 16, ou la présence d'une personne dans ou sur le toit de la cabine est détectée par les capteurs de mouvement 34 et 34' ou la présence d'une personne est détectée par le premier ou deuxième détecteur de présence 36, 38, l'unité de gestion 32 déduit des signaux fournis par ces capteurs 34, 34' 36, 38 que la ventilation de la gaine 14 est nécessaire et par conséquent s'assure que l'élément obturateur 30 est en position ouverte.
Des détecteurs de feu ou de fumée 40, 40', 40", 40'" peuvent, par exemple en l'absence d'une installation de détection d'incendie indépendante, être prévus de préférence au moins sur chaque niveau 12, 12', 12", 12'" du bâtiment 10 et/ou dans la gaine 14. En reliant ces détecteurs de feu ou de fumée 40, 40', 40", 40'" en outre à l'unité de gestion 32, cette dernière est en mesure de maintenir l'élément obturateur 30, en position d'ouverture en cas d'incendie pour ainsi assurer le désenfumage du bâtiment 10. Un premier capteur de température 42 est en outre installé dans la partie supérieure 44 de la gaine 14. Ce premier capteur de température 42 détecte la température dans une zone dans laquelle peuvent se trouver des équipements techniques sensibles à la température. Le premier capteur de température 42 est relié à l'unité de gestion 32 et lui fournit un signal indicateur de la température détectée. Sur base du signal fourni par le premier capteur de température 42, l'unité de gestion 32 peut maintenir l'élément obturateur 30 en position ouverte en cas d'échauffement trop important de la partie supérieure 44 de la gaine 14 pour ainsi protéger les équipements techniques installés dans cette zone. Un deuxième capteur de température 48 peut être utilisé pour distinguer entre des périodes de chaud et de froid. Pendant les périodes de chaud, la perte de chaleur peut être inexistante ou désirée, et l'élément obturateur 30 peut être géré en fonction des besoins de ventilation et de climatisation du bâtiment. Pendant les périodes de froid, généralement en hiver, l'élément obturateur 30 est de préférence basculé dans sa position fermée pour éviter une perte de chaleur qui serait sinon considérable. L'installation d'un ascenseur a jusqu'à ce jour généralement été accompagné par une perte de chaleur en hiver, rendant par exemple ainsi l'installation d'un ascenseur dans un bâtiment à basse énergie ou passif impossible. Grâce au procédé de la présente invention, cette perte de chaleur est par contre évitée et l'installation d'un ascenseur dans un tel bâtiment à basse énergie ou passif est rendue possible. Optionnellement, par exemple en l'absence d'installation de détection de gaz indépendante, des capteurs de gaz (non représentés) peuvent être installés sur les différents niveaux 12, 12', 12", 12'" et/ou à l'intérieur de la gaine 14. En cas de détection de gaz, ces capteurs peuvent fournir un signal à l'unité de gestion 32 qui va alors maintenir l'élément obturateur 30 en position ouverte pour assurer l'évacuation des gaz.
Lorsque la cabine 16 est à l'arrêt et que la cabine n'est pas occupée par une personne, aucune personne ne se trouve dans la gaine 14, la température dans la partie supérieure 44 de la gaine 14 n'est pas trop élevée et aucune information sur la présence d'un risque spécifique n'existe, la ventilation de la gaine 14 n'est pas nécessaire puisque l'installation n'est pas exploitée ou exposée à un risque. Dans cette situation, l'élément obturateur 30 peut, si opportun, être basculé dans sa position fermée.
Avec l'élément obturateur 30 en position de fermeture, le passage de ventilation 22 est au moins partiellement obturé, de préférence complètement obturé, et l'échange d'air entre la gaine 14 et l'atmosphère est réduit ou même évité. Ceci conduit à une perte de chaleur moins élevée et donc à une économie d'énergie au sein du bâtiment 10.
L'opportunité de basculer l'élément obturateur 30 en position fermée peut être évaluée par l'unité de gestion 32 sur base de plusieurs capteurs. Parmi ces capteurs, on peut compter, de façon non exhaustive:
- des capteurs de température 46, 46', 46", 46"' sur les différents niveaux 12, 12', 12", 12'" à l'intérieur du bâtiment 10,
- un capteur de température 48 à l'extérieur du bâtiment 10, - un capteur de radiation solaire 50 à l'extérieur du bâtiment 10,
- un capteur de vitesse de vent 52 à l'extérieur du bâtiment 10, et
- des troisièmes détecteurs de présence 54, 54', 54", 54'" sur les différents niveaux 12, 12', 12", 12'" à l'intérieur du bâtiment 10.
Pour améliorer davantage la sécurité du système de gestion d'énergie, l'unité de gestion 32 peut comprendre optionnellement deux unités centrales redondantes 32, 32'. L'unité de gestion 32, respectivement les unités centrales, peuvent être munis de batteries de secours pour assurer le bon fonctionnement du système en cas de coupure de courant.
Une communication bidirectionnelle, par exemple digitale ou par fréquence, est prévue entre l'unité de gestion 32 et l'élément obturateur 30, permettant ainsi de contrôler l'élément obturateur 30 et de capter en retour des informations sur la position de l'élément obturateur 30. Ainsi, l'unité de gestion est capable de transmettre à une unité d'information 56 une indication sur la position de l'élément obturateur 30. Des indicateurs visuels ou sonores peuvent être utilisés pour indiquer l'état d'ouverture du passage de ventilation 22 et l'état de fonctionnement du système.
L'unité de gestion 32 peut être du type modulaire afin d'héberger de manière flexible plusieurs types d'interface avec les équipements périphériques d'un entourage complexe ou du type fixe afin de se limiter à un nombre limité d'équipements périphériques.
L'unité de gestion 32 peut être équipée de tous les interfaces afin d'être incorporées dans la gestion et le management technique d'immeubles, ceci moyennant tout support disponible comme par exemple la technique BUS ou EIB. L'unité de gestion 32 peut être équipée d'une unité centrale sous EPROM ou tout autre support préprogrammé aussi bien que d'une mémoire vive librement programmable en fonction des besoins et obligations du client. L'unité de gestion 32 peut disposer d'interfaces normalisées ou programmables pour l'éventuelle connexion directe avec la manœuvre de l'ascenseur informant sur le statut de l'ascenseur, aussi bien que la connexion à des installations de surveillance d'incendie ou de gaz. Les différents éléments comme capteurs, élément d'obturateur et détecteurs peuvent être reliés à l'unité de gestion 32 au moyen de câbles électriques de tout genre, ondes radio, fibres optiques, sans fil, LED, infrarouge, champs d'induction ou tout autre moyen de communication.
Il est à noter qu'une installation de levage peut comprendre généralement en outre un local technique. Dans ce cas, la ventilation de la gaine peut se faire à travers un passage de ventilation relié au local technique, qui lui est relié à la gaine. Dans le cadre de la présente demande, un tel local technique est considéré faisant partie intégrale de la gaine. Ainsi par exemple, la présence d'une personne dans le local technique équivaut à la présence d'une personne dans la gaine et la ventilation de la gaine peut être assurée par son passage de ventilation, même si le local technique est placé entre la gaine et le passage de ventilation vers l'atmosphère.
A part le fait que le présent procédé et système de gestion d'énergie thermique contribuent à l'économie d'énergie dans des bâtiments nouveaux et existants, ils sont particulièrement adaptés pour l'installation d'un ascenseur dans un bâtiment à basse énergie ou passif.

Claims

Revendications
1. Procédé de gestion d'énergie thermique dans un bâtiment (10) comprenant une installation de levage (13) avec une cabine (16) mobile dans une gaine (14) et un passage de ventilation (22) entre ladite gaine (14) et l'atmosphère, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : la surveillance d'au moins un paramètre d'état de ladite installation de levage (13) ; l'évaluation dans une unité de gestion (32) de la nécessité de ventilation de ladite gaine (14) sur base de ces paramètres ; le basculement d'un élément obturateur (30) associé audit passage de ventilation (22) d'une position d'ouverture, dans laquelle le passage de ventilation (22) est essentiellement ouvert, dans une position de fermeture, dans laquelle le passage de ventilation (22) est au moins partiellement obturé, uniquement lorsque ladite évaluation indique qu'une ventilation de ladite gaine (14) n'est pas requise, ledit élément obturateur (30) étant précontraint dans sa position d'ouverture.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel la surveillance d'au moins un paramètre d'état comprend la surveillance de la présence d'une personne dans ladite cabine (16), sur le toit de cabine ou dans ladite gaine (14), ladite unité de gestion (32) concluant la nécessité de ventilation de ladite gaine (14) lorsque la présence d'une personne est détectée.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la surveillance d'au moins un paramètre d'état comprend la surveillance d'un mouvement de ladite cabine (16) dans ladite gaine (14), ladite unité de gestion (32) concluant la nécessité de ventilation de ladite gaine (14) lorsque le mouvement de ladite cabine (16) est détecté.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la surveillance d'au moins un paramètre d'état comprend la surveillance d'au moins un paramètre d'état indicatif d'une situation à risque, ladite unité de gestion (32) concluant la nécessité de ventilation de ladite gaine (14) lorsqu'une situation à risque est détectée.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ladite unité de gestion (32) conclue la présence d'une situation à risque et la nécessité de ventilation de ladite gaine (14) lorsque la température dans une zone de tête (44) de la gaine (14) est supérieure à une température seuil prédéterminée; la présence de feu est détectée dans ladite gaine (14) ou dans ledit bâtiment (10); la présence de fumée est détectée dans ladite gaine (14) ou dans ledit bâtiment (10); ou la présence de gaz est détectée dans ladite gaine (14) ou dans ledit bâtiment (10).
6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, dans lequel ladite unité de gestion (32) conclue la non-nécessité de ventilation de ladite gaine (32) lorsque : aucune présence de personne dans ladite cabine (16), sur le toit de cabine ou dans ladite gaine (14) n'est détectée ; aucun mouvement de ladite cabine (16) n'est détecté ; et aucune situation à risque n'est détectée.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre les étapes suivantes : la surveillance d'au moins un paramètre de contrôle ; l'évaluation de l'opportunité d'obturer ledit passage de ventilation (22) sur base dudit au moins un paramètre de contrôle ; le basculement dudit élément obturateur (30) dans sa position de fermeture lorsque ladite unité de gestion (32) conclue la non-nécessité de ventilation de ladite gaine (32); et lorsque ladite évaluation indique que l'obturation dudit passage de ventilation (22) est opportun.
8. Procédé selon selon la revendication 7, dans lequel la surveillance d'au moins un paramètre de contrôle comprend la surveillance d'au moins un paramètre choisi dans le groupe comprenant : la température à l'intérieur du bâtiment (10) ; - la température à l'intérieur de la gaine (14) ; la présence d'une personne sur un palier d'un niveau (12, 12', 12", 12'") du bâtiment (10) ; la température à l'extérieur du bâtiment (10) ; la vitesse du vent à l'extérieur du bâtiment (10) ; et - le taux de radiation solaire à l'extérieur du bâtiment (10).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre la mémorisation dans une unité de stockage desdits paramètres d'état, desdits paramètres de contrôle et de la position dudit élément obturateur (30).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant en outre la communication d'information sur la position de l'élément obturateur (30) et/ou sur l'état de fonctionnement de l'unité de gestion (32).
11. Système de gestion d'énergie thermique dans un bâtiment comprenant une installation de levage (13) avec une cabine (16) mobile dans une gaine (14) et un passage de ventilation (22) entre ladite gaine (14) et l'atmosphère, ledit système comprenant en outre : un élément obturateur (30) associé audit passage de ventilation (22), ledit élément obturateur (30) étant mobile entre une position d'ouverture, dans laquelle le passage de ventilation (22) est essentiellement ouvert, et une position de fermeture, dans laquelle le passage de ventilation (22) est au moins partiellement obturé ; un moyen de précontrainte afin de maintenir, dans un état passif, ledit élément obturateur (30) dans sa position d'ouverture; et une unité de gestion (32) contrôlant la position dudit élément obturateur (30), ladite unité de gestion (32) comprenant des moyens pour surveiller au moins un paramètre d'état de ladite installation de levage (13), et pour évaluer la nécessité de ventilation de ladite gaine (14), ladite unité de gestion (32) ne permettant le basculement dudit élément obturateur (30) en position de fermeture uniquement lorsque l'évaluation de la nécessité de ventilation de ladite gaine (14) indique qu'une ventilation de ladite gaine (14) n'est pas requise.
12. Système selon la revendication 11 , comprenant en outre au moins un capteur de présence (34, 34' 36, 38) dans ladite cabine (16), le toit de cabine ou ladite gaine (14) pour y détecter la présence d'une personne, ladite unité de gestion (32) concluant la nécessité de ventilation de ladite gaine (14) lorsque la présence d'une personne est détectée.
13. Système selon la revendication 11 ou 12, comprenant en outre au moins un capteur de mouvement (34, 34') pour détecter le mouvement de ladite cabine (16) dans ladite gaine (14), ladite unité de gestion (32) concluant la nécessité de ventilation de ladite gaine (14) lorsque le mouvement de ladite cabine (16) est détecté.
14. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, comprenant en outre au moins un capteur d'un paramètre d'état indicatif d'une situation à risque, ladite unité de gestion (32) concluant la nécessité de ventilation de ladite gaine (14) lorsqu'une situation à risque est détectée.
15. Système selon la revendication 14, dans lequel ledit au moins un capteur d'un paramètre d'état indicatif d'une situation à risque est choisi parmi le groupe comprenant: un capteur de température dans une zone de tête (44) de la gaine (14); un capteur de feu dans ladite gaine (14) ou dans ledit bâtiment (10); un capteur de fumée dans ladite gaine (14) ou dans ledit bâtiment (10); ou un capteur de gaz dans ladite gaine (14) ou dans ledit bâtiment (10).
16. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, comprenant en outre au moins un capteur de paramètre de contrôle, ladite unité de gestion (32) comprenant des moyens pour évaluer l'opportunité d'obturer ledit passage de ventilation (22) sur base dudit au moins un paramètre de contrôle.
17. Système selon la revendication 16, dans lequel ledit au moins un capteur de paramètre de contrôle est choisi dans le groupe comprenant : un capteur de température (46, 46', 46", 46'") à l'intérieur du bâtiment (10) ; - un capteur de température à l'intérieur de la gaine (14) ; un capteur de présence (54, 54', 54", 54"') d'une personne sur un palier d'un niveau (12, 12', 12", 12'") du bâtiment (10) ; un capteur de température (48) à l'extérieur du bâtiment (10) ; un capteur de la vitesse du vent (52) à l'extérieur du bâtiment (10) ; et - un capteur du taux de radiation solaire (50) à l'extérieur du bâtiment
(10).
18. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, dans lequel ladite unité de gestion (32) comprend au moins deux unités centrales redondantes.
19. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 18, comprenant en outre une unité de stockage, ladite unité de stockage mémorisant lesdits paramètres d'état, la position de l'élément obturateur (30) et, le cas échéant, lesdits paramètres de contrôle.
20. Système selon l'une quelconque des revendications 11 à 19, comprenant en outre une unité d'information (56) informant sur la position de l'élément obturateur (30) et/ou sur l'état de fonctionnement de l'unité de gestion (32).
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