WO2007088272A1 - Procede et systeme de ventilation d'une zone d'un batiment, et dispositif d'obturation d'une ouverture comprenant un tel systeme de ventilation - Google Patents

Procede et systeme de ventilation d'une zone d'un batiment, et dispositif d'obturation d'une ouverture comprenant un tel systeme de ventilation Download PDF

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WO2007088272A1
WO2007088272A1 PCT/FR2007/000177 FR2007000177W WO2007088272A1 WO 2007088272 A1 WO2007088272 A1 WO 2007088272A1 FR 2007000177 W FR2007000177 W FR 2007000177W WO 2007088272 A1 WO2007088272 A1 WO 2007088272A1
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zone
ventilation
building
fan
fans
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PCT/FR2007/000177
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Serge Buseyne
Xavier Boulanger
Jean-François NOUVEL
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Aldes Aeraulique
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Definitions

  • the present invention relates to a method and a ventilation system of a building comprising a plurality of zones, and to a device for closing off a building opening, such as a window or the like, comprising a clean ventilation device. .
  • the invention applies in particular, but not exclusively, to the ventilation of residential buildings under renovation, but may also concern new buildings and tertiary premises. It has been known for a long time that it is necessary to ventilate buildings, in particular to ensure the conservation of buildings, and evacuate specific pollution related to the presence of occupants, the building itself and the materials or machines used in the building. these buildings. Moreover, the control of this ventilation is necessary to limit the thermal losses associated with this renewal of the air.
  • VMC Controlled mechanical ventilation
  • the present invention aims to overcome the disadvantages mentioned above, by providing an efficient ventilation method and system that can be easily implemented, even in a building to be renovated, and whatever the ventilation installation and / or or pre-existing heating of the building (natural ventilation, mechanical ventilation, presence of a chimney or a heating system connected to flues, etc.).
  • the invention relates to a method of ventilating a building comprising a plurality of zones, a process in which for each of the zones to be ventilated, provision is made for two fans specific to said zone, each fan being in communication with the interior of the zone and the outside of the building, and rotated by a motor, a fan being arranged to blowing air into the zone and the other blower being arranged to extract air out of the zone.
  • the speed of rotation of one of the two fans is regulated, independently of the speed of rotation of the fans specific to the other zones to be ventilated, so that the pressure differential between the interior of said zone and the outside of the building is substantially equal to a preset setpoint in said zone.
  • the building may also include a heating installation and / or ventilation, possibly pre-existing (mechanical or natural ventilation, natural draft boiler, fireplace, heating system connected to flues, etc.).
  • a heating installation and / or ventilation possibly pre-existing (mechanical or natural ventilation, natural draft boiler, fireplace, heating system connected to flues, etc.).
  • one of the fans blows or extracts air according to the need for ventilation of the area in question, while the other fan extracts or blows air (its operation being reversed relative to the first fan) , being controlled by the differential pressure, that is to say the pressure difference between the inside of the area and the outside of the building.
  • the differential pressure that is to say the pressure difference between the inside of the area and the outside of the building.
  • this method can be implemented in a building to be renovated without disturbing the heating and / or pre-existing ventilation system in the building (eg natural-fired boiler).
  • the setpoint may be a pressure or a depression.
  • the speed of rotation of a fan can be regulated so that it operates at a substantially constant flow rate, or as a function of at least one parameter measured in said zone and corresponding to the need ventilation of said area.
  • This parameter is, for for example, the presence of one or more occupants, the CO 2 content , the moisture content, and / or any other pollution tracer in the area under consideration.
  • the second fans of the different zones are independent, the regulation being specific to each zone. It is also possible to filter the air blown into at least one of the zones to be ventilated, and / or to pass the extracted air and the air blown into a heat exchange device, in at least one of the areas to ventilate.
  • the invention relates to a ventilation system of a building comprising several zones, the ventilation system comprising a plurality of ventilation devices, each of the ventilation devices being specific to an area to be ventilated and comprising two fans, each being placed in communication with the interior of said zone and the outside of the building, and rotated by a motor, a fan being arranged to inject air into the zone and the other fan being arranged to extract the air out of the zone, each ventilation device further comprising at least one sensor capable of measuring the differential pressure between the inside of said zone and the outside of the building and means for controlling the speed of rotation of the one of the two fans, regardless of the rotation speed of the fans specific to the other zones to be ventilated, according to a predefined setpoint defined the differential pressure in said zone.
  • This ventilation system is compatible with a building already having a global heating and / or ventilation system.
  • At least one ventilation device placed in a given ventilation zone means for controlling the speed of rotation of the second fan arranged so that said second fan operates at a substantially constant flow rate.
  • these means are arranged to control the speed of rotation of the second fan as a function of at least one parameter measured in said zone and corresponding to the ventilation requirement of said zone, and for at least one ventilation device placed in a area to ventilate given.
  • At least one of the fans is disposed in the frame of a closure device of an opening of a building, such as a window or equivalent, intended to be placed on a wall separating the interior of the zone and the exterior of the building.
  • the two fans are mounted in a box intended to be placed on a wall separating the inside of the zone and the outside of the building.
  • the invention relates to a device for closing off an opening of a building, such as a window or the like, comprising on the one hand a frame intended to be fixed to a wall between the inside the zone and outside the building, and secondly a panel mounted fixedly on the frame or mounted in a mobile opening relative to the frame.
  • This closure device further comprises a clean ventilation device, comprising on the one hand two fans, each being intended to be placed in communication with the interior of said zone and the outside of the building, and rotated by a motor, a fan being arranged to blow air into the zone and the other fan being arranged to extract air out of the zone, and secondly at least one sensor able to measure the differential pressure between the inside said zone and outside the building and means for controlling the speed of rotation of one of the two fans, according to a predetermined target value of the differential pressure in said zone.
  • a clean ventilation device comprising on the one hand two fans, each being intended to be placed in communication with the interior of said zone and the outside of the building, and rotated by a motor, a fan being arranged to blow air into the zone and the other fan being arranged to extract air out of the zone, and secondly at least one sensor able to measure the differential pressure between the inside said zone and outside the building and means for controlling the speed of rotation of one of the two fans, according to a predetermined target value of the differential pressure in said
  • “Clean ventilation device” means a ventilation device associated with the shut-off device, independent of any other ventilation devices associated with other shut-off devices in the same building, and distinct from a general installation of ventilation.
  • the closure device comprises for example a first and a second air intake / extraction orifices respectively arranged in a first and a second frame of the frame, on the inner side, the first and the second fans being placed in the upper cross member of the frame, the outer side, and respectively connected to the first orifice by a first conduit, and the second orifice by a second conduit, the conduits being housed inside the frame adjacent to at least part of their length , a thermally conductive wall being interposed between the ducts. In this way, it is possible to heat the air blown by the extracted air.
  • each duct extends at least substantially the entire height of the amount opposite the orifice at which said duct is connected, and over substantially the entire length of the lower rail. This makes it possible to obtain a large surface of heat exchange, and thus a greater warming of the air blown.
  • At least one filter arranged to filter the air blown into the zone may be arranged in the portion of a duct located in a pillar or in the lower rail, this filter having a length equal to at least one third of the length of said pillar or said cross. An important filtration zone is thus created.
  • Figure 1 is a perspective view of a window having a ventilation device according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a partial vertical sectional view of the window of Figure 1, showing one of the fans;
  • Figure 3 is a partial cross-sectional view of a portion of the frame of the window of Figure 1, showing the air flow ducts;
  • Figure 4 is a perspective view of a ventilation device according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 5 is a schematic plan of a building equipped with a ventilation system according to the invention.
  • a window 1 comprising a frame 2 fixed to a wall 3 of a building, between the interior I of an area of the building to be ventilated and the outside E of the building.
  • the frame 2 comprises an upper cross member 4, a lower cross member 5, a first and a second uprights 6, 7 and a tap 8.
  • the frame 2 can be achieved by the assembly of profiles.
  • the window 1 also comprises an opening 9 mounted to move relative to the frame 2, for example pivoting around one of its edges.
  • the opening 9 comprises a frame supporting a glazing 10.
  • a first fan 11 and a second fan 12 are mounted on the frame 2, for example under the tap 8.
  • the first fan 11 is located closer to the first upright 6, and the second fan 12 closer to the second amount 7.
  • the first fan 11 opens to the outside E and is connected via a first conduit 13 to a first orifice 14 formed on the second upright 7, the inner side I.
  • the first orifice 14 is advantageously located in the half upper of the second upright 7.
  • the first duct 13 comprises successively a first portion joining the upper crossbar 4, a second portion housed in the upper crossbar 4 joining the first upright 6, a third portion housed in the first upright 6, close to the opening 9, extended by a fourth portion housed in the lower cross member 5, in the upper part thereof, and finally a fifth portion housed in the second upright 7 and opening through the first orifice 14.
  • the second fan 12 opens out to the outside E and is connected via a second conduit 15 to a second orifice 16 formed on the first upright 6, on the inner side I.
  • the second orifice 16 is advantageously located in half upper portion of the first upright 6, and further from the opening 9 than is the first orifice 14.
  • the second duct 15 comprises successively a first portion joining the upper cross member 4, a second portion housed in the upper cross member 4 joining the second amount 7, a third portion housed in the second upright 7, extended by a fourth portion housed in the bottom rail 5, in the lower part thereof, and finally a fifth portion housed in the first upright 6 and opening through the second orifice 16.
  • the second duct 15 is disposed in the frame 2 so as to surround the first duct 13. As illustrated in FIG. 3, the two ducts 13, 15 are housed inside the profile constituting the frame 2, and arranged in an adjacent manner. - in the parts where they are both present.
  • the wall 17 separating the two ducts may be thermally conductive, in order to allow the exchange of heat between the air flowing in the first duct 13 and the air flowing in the second duct 15, in particular to preheat the air blown into the duct. building by means of the air extracted from the building.
  • a housing 18 is provided to receive a filter for filtering the air blown into the building.
  • the housing is here located in the second duct 15, in its portion housed in the first upright 6, under the second orifice 16. The longer the housing, the longer it can receive a large filter and therefore more air blown will be effectively filtered, without harming the aesthetics of the window 1.
  • another housing adapted to receive a filter could be placed in the first conduit 13.
  • At least one sensor 19 On the inner side I of the frame 2 is further disposed at least one sensor 19, able to detect at least one parameter corresponding to the need for ventilation of the area of the building.
  • This parameter can be the presence of one or more occupants in the zone, the CO2 level, the humidity level, and / or any other pollution tracer in said zone.
  • a pressure sensor 20 able to measure the differential pressure ⁇ P, that is to say the pressure difference between the inside I of the zone and the outside E of the building.
  • An acoustic insulation (not shown) can also be judiciously positioned in a portion of the ducts 13, 15 to attenuate the noise of the fans 11, 12.
  • the operation of the ventilation device is as follows: the air is taken from the outside E by the second fan 12 and then flows into the second duct 15 and is blown into the interior of the building through the second orifice 16.
  • flow rate of the second fan 12 may be fixed or determined by the ventilation requirement of the zone considered, measured by the sensor 19.
  • a management module 21 is connected to the sensor 16 and the motor of the second fan 12;
  • the first fan 11 extracts the air from the zone considered in the building: the air exits from said zone through the first orifice 14, circulates in the first duct 13 and then is rejected towards the outside E at the level of the first fan 11.
  • the first fan 11 is controlled, via a management module 22 connected to the pressure sensor 20, so as to maintain a differential pressure ⁇ P substantially equal to a preset target value, positive or negative. The first fan 11 therefore only works if the measured differential pressure deviates from the set value.
  • the second fan extracts air from the inside I to the outside E, at a constant rate or according to the ventilation requirement of the zone considered measured by the sensor 19, while the first fan 11 blows air from the outside E into the interior I 1 so as to maintain a differential pressure ⁇ P substantially equal to a preset setpoint.
  • the differential pressure in the zone considered depends on the type of ventilation used (extraction, insufflation, double flow), the effect of the wind, but also systems already in place in the building.
  • the maintenance of ⁇ P to a set value, by the controlled startup of the first fan 11, makes it possible not to disturb the initial pressure balance and the operation of any natural draft apparatus.
  • the area to be ventilated may consist of one or more rooms of the building.
  • the ventilation device could be associated with a shutter device of an opening other than a window, such as a door, a French window or the like, but also with a closure device which does not open (a glazing fixed in a frame for example).
  • a ventilation device according to a second embodiment is illustrated in FIG. 4.
  • a box 23 is mounted on a wall 3 of a building, between the interior I of an area of the building to be ventilated and the outside E of the building.
  • the box comprises a face 24 having openings on the outside E, and, on the inner side I, a first and a second openings 25, 26 in which are housed, respectively, a first and a second fans 11, 12. Openings 25, 26 are here formed on two opposite faces 27, 28 of the box 23.
  • a heat exchange device 29 is placed on the path of the air circulating in the box, to allow the exchange of heat between the air extracted and the air blown.
  • the first fan 11 - which blows or extracts air - operates either at a constant rate or according to the ventilation requirements of the zone considered, determined by the measurement of an appropriate parameter by means of a sensor.
  • the second fan 12 - which extracts or blows air, unlike the first fan 11 - is controlled by a management module 22 connected to a pressure sensor 20 measuring the differential pressure ⁇ P.
  • FIG. 5 shows a building 30 comprising a ventilation system according to the invention, and comprising three parts A, B, C equipped with a ventilation device according to the invention, and two X, Y parts (usually service parts) not equipped with such a device, but which remain equipped with their initial systems (natural or mechanical ventilation).
  • the equipment parts A, B, C results for example from a partial renovation of the building 30.
  • the ventilation device placed in each room A, B, C comprises two fans 11, 12, one of which is slaved to ⁇ P. Both fans can be mounted on the same opening device, such as a window 1 (case of the room A), or on the same box 23 (case of the room B).
  • a fan may be provided in an opening device and a fan directly on the wall separating the inside I from the outside E. It is also possible to provide a fan in a first opening device and a another fan in a second opening device.
  • the air is blown by the first fans 12 into the rooms A, B, C.
  • the second fans 11 therefore operate according to the need of the room in which they are placed, to achieve the set differential pressure, which may be different in each room A, B, C.
  • Part of the air blown circulates pieces A , B, C to non-equipped rooms X, Y, and another part is extracted from the room where the air was blown.
  • the air can not flow from an equipped room to another equipped room.
  • the ventilation system and method according to the invention do not disturb the initial installation (natural ventilation, mechanical ventilation, etc.) but complement and improve it.
  • An alternative embodiment would be to provide in a non-equipped room X, Y an exhaust fan exclusively.
  • the invention provides a decisive improvement to the prior art, by implementing two fans, which may or may not be integrated with a window or the like, the operation of one of which is subject to the need for ventilation of a zone ( presence, CO 2 , humidity ...) and whose operation of the other is enslaved to the resulting differential pressure between the inside and the outside, whether positive or negative. It is thus possible to renew the air in the area in question while maintaining a predefined differential pressure so as not to disturb the ventilation or pre-existing heating installations in the building. Partial rehabilitation of the building is therefore ensured by ensuring the integrity of the overall ventilation function throughout the building. In particular, in the case of a natural draft boiler installed in the heated volume, the invention does not interfere with its operation by a risk of depression and therefore against drawdown.
  • Other advantages of the invention are the following:
  • the invention can be implemented irrespective of the ventilation installation in place at the origin;
  • the invention allows an improvement in performance: in fact, a portion of the flow passes from the main rooms (equipped with the system according to the invention) to the rooms not equipped, thus increasing the efficiency of ventilation in these non-equipped rooms.
  • the invention makes it possible to provide ventilation where there is none. It goes without saying that the invention is not limited to the embodiments described above as examples but that it encompasses all the variants.

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Abstract

Deux ventilateurs (11 , 12) sont placés en communication avec l'intérieur (I) de la zone et l'extérieur (E) du bâtiment. Un ventilateur insuffle de l'air dans la zone et l'autre extrait de l'air hors de la zone. Le procédé consiste à réguler la vitesse de rotation d'un des ventilateurs (11 ) de sorte que la pression différentielle entre l'intérieur de la zone et l'extérieur du bâtiment soit sensiblement égale à une valeur de consigne prédéfinie. Le système de ventilation peut être intégré à une fenêtre. Ainsi, il est possible de rénover partiellement un bâtiment sans perturber les systèmes de ventilation ou de chauffage préexistant dans le bâtiment.

Description

Procédé et système de ventilation d'une zone d'un bâtiment, et dispositif d'obturation d'une ouverture comprenant un tel système de ventilation
La présente invention concerne un procédé et un système de ventilation d'un bâtiment comportant plusieurs zones, ainsi qu'un dispositif d'obturation d'une ouverture d'un bâtiment, tel qu'une fenêtre ou équivalent, comprenant un dispositif de ventilation propre.
L'invention s'applique en particulier, mais non exclusivement, à la ventilation des bâtiments d'habitation en rénovation, mais peut également concerner les bâtiments neufs et les locaux tertiaires. On sait depuis longtemps qu'il est nécessaire de ventiler les bâtiments, afin notamment d'assurer la conservation du bâti, et d'évacuer les pollutions spécifiques liées à la présence des occupants, au bâti lui-même et aux matériels ou machines utilisées dans ces bâtiments. Par ailleurs, la maîtrise de cette ventilation est nécessaire pour limiter les déperditions thermiques liées à ce renouvellement de l'air.
Dans le cas de bâtiments anciens, mal ou non isolés, l'air circule facilement par les défaut d'étanchéité du bâti et plus particulièrement des fenêtres. Le renouvellement de l'air est donc assuré, bien que ces bâtiments ne comportent généralement aucun dispositif de ventilation. Afin d'améliorer le confort et de limiter les pertes d'énergie, on procède souvent, lors de la rénovation de ces bâtiments, à l'isolation des murs et au remplacement des fenêtres par des fenêtres plus étanches (double- vitrage, joints, etc.), sans se soucier de mettre en place un système de ventilation adapté. En conséquence, l'air ne peut plus circuler de façon naturelle, et la quantité de polluants et d'humidité augmente dans le bâtiment. Il a été constaté que de nombreux sinistres surviennent par la non prise en compte de la ventilation du bâtiment.
On connaît déjà différents procédés et systèmes de ventilation, parmi lesquels on peut citer : - l'utilisation d'un extracteur (ou aérateur), qui entraîne l'air d'une seule pièce vers l'extérieur. Toutefois, l'extraction ne permet pas de ventiler de manière continue car les utilisateurs ne la mettent en marche que lorsqu'ils remarquent la pollution (odeurs, fumée de cigarette). Or, les polluants ne sont pas tous perceptibles par l'homme (radon, composés volatils organiques, etc.). Ainsi, ce type de ventilation bruyante n'assainit pas l'air sur le long terme et ne permet ni d'assurer la protection du bâti ni de ventiler l'ensemble du bâtiment ; - l'ouverture des fenêtres. Dans ce cas, la quantité d'air évacuée n'est pas maîtrisée, le renouvellement d'air est inefficace et n'est que ponctuel. De plus, en hiver, en plus de l'inconfort, cette pratique entraîne un gaspillage d'énergie et donc des dépenses supplémentaires en chauffage. Enfin, cette façon de ventiler ne protège pas des nuisances extérieures (bruit, insectes, pollution...) ;
- la ventilation par tirage thermique (dite « ventilation naturelle »), dans laquelle Pair extérieur entre par des grilles placées en bas des murs de façade et l'air chaud intérieur, plus léger que l'air froid, sort par des grilles placées en partie haute du mur. Toutefois, on obtient une ventilation aléatoire, non pas en fonction des besoins mais selon le climat extérieur et la hauteur du logement. En outre, le débit d'air n'est pas maîtrisé, ce qui entraîne un surcoût de chauffage en hiver et une absence de ventilation en été. Cette façon de ventiler ne protège pas non plus des nuisances extérieures. Ces différentes techniques ne répondent donc pas bien aux besoins en termes de ventilation et de confort.
On connaît également la ventilation mécanique contrôlée (VMC), qui assure en permanence une ventilation continue et contrôlée de toutes les pièces du bâtiment. Grâce à un ventilateur et à un système de régulation de débit, le renouvellement d'air est maîtrisé. Ce système permet de renouveler l'air et d'assurer le bon confort des occupants. Il est de plus silencieux, et fonctionne convenablement en toute saison.
Toutefois, une installation complémentaire de VMC n'est pas facile à installer dans le cadre de la réhabilitation d'une partie d'un bâtiment si l'autre partie du bâtiment n'est pas déjà équipée. La mise en place d'un ventilateur spécifique et de faux plafonds pour passage des conduits de ventilation est très souvent problématique.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus, en fournissant un procédé et un système de ventilation efficaces qui puissent être facilement mis en œuvre, même dans un bâtiment à rénover, et ce quelle que soit l'installation de ventilation et/ou de chauffage préexistante du bâtiment (ventilation naturelle, ventilation mécanique, présence d'une cheminée ou d'un système de chauffage raccordé à des conduits de fumée, etc.). A cet effet, selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de ventilation d'un bâtiment comportant plusieurs zones, procédé dans lequel on prévoit, pour chacune des zones à ventiler, deux ventilateurs propres à ladite zone, chaque ventilateur étant en communication avec l'intérieur de la zone et l'extérieur du bâtiment, et entraîné en rotation par un moteur, un ventilateur étant agencé pour insuffler de l'air dans la zone et l'autre ventilateur étant agencé pour extraire de l'air hors de la zone. Selon une définition générale de l'invention, dans chacune des zones à ventiler, on régule la vitesse de rotation de l'un des deux ventilateurs, indépendamment de la vitesse de rotation des ventilateurs propres aux autres zones à ventiler, de sorte que la pression différentielle entre l'intérieur de ladite zone et l'extérieur du bâtiment soit sensiblement égale à une valeur de consigne prédéfinie dans ladite zone.
On a donc un ensemble de deux ventilateurs dans chacune des différentes zones à ventiler, la ventilation étant gérée de façon indépendante et autonome dans chacune de ces différentes zones, en fonction du besoin spécifique de la zone considérée. Par rapport à un asservissement global au bâtiment, les avantages sont les suivants : meilleure réponse aux besoins de ventilation, compatibilité avec les éventuelles installations de chauffage et/ou de ventilation préexistantes, mise en place simplifiée, notamment du fait que les câblages sont propres à chaque zone.
Le bâtiment peut en outre comporter une installation globale de chauffage et/ou de ventilation, éventuellement préexistante (ventilation mécanique ou naturelle, chaudière à tirage naturel, cheminée, système de chauffage raccordé à des conduits de fumée, etc.).
En pratique, l'un des ventilateurs insuffle ou extrait de l'air en fonction du besoin de ventilation de la zone considérée, tandis que l'autre ventilateur extrait ou insuffle de l'air (son fonctionnement étant inversé par rapport au premier ventilateur), en étant commandé par la pression différentielle, c'est-à-dire la différence de pression existant entre l'intérieur de la zone et l'extérieur du bâtiment. De la sorte, on peut mettre en œuvre ce procédé dans un bâtiment à rénover sans perturber l'installation de chauffage et/ou de ventilation préexistant dans le bâtiment (chaudière à évacuation naturelle par exemple). Il est à noter que, selon les cas, la valeur de consigne peut être une pression ou une dépression.
Dans au moins l'une des zones à ventiler, la vitesse de rotation d'un ventilateur peut être régulée de sorte qu'il fonctionne à débit sensiblement constant, ou en fonction d'au moins un paramètre mesuré dans ladite zone et correspondant au besoin de ventilation de ladite zone. Ce paramètre est, par exemple, la présence d'un ou de plusieurs occupants, le taux de CO2, le taux d'humidité, et/ou tout autre traceur de pollution dans la zone considérée.
Là encore, les deuxièmes ventilateurs des différentes zones sont indépendants, la régulation étant propre à chaque zone. On peut en outre filtrer l'air insufflé dans au moins l'une des zones à ventiler, et/ou faire passer l'air extrait et l'air insufflé dans un dispositif d'échange de chaleur, dans au moins l'une des zones à ventiler.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un système de ventilation d'un bâtiment comportant plusieurs zones, le système de ventilation comprenant une pluralité de dispositifs de ventilation, chacun des dispositifs de ventilation étant propre à une zone à ventiler et comprenant deux ventilateurs, chacun étant placé en communication avec l'intérieur de ladite zone et l'extérieur du bâtiment, et entraîné en rotation par un moteur, un ventilateur étant agencé pour insuffler de l'air dans la zone et l'autre ventilateur étant agencé pour extraire de l'air hors de la zone, chaque dispositif de ventilation comprenant en outre au moins un capteur apte à mesurer la pression différentielle entre l'intérieur de ladite zone et l'extérieur du bâtiment et des moyens de commande de la vitesse de rotation de l'un des deux ventilateurs, indépendamment de la vitesse de rotation des ventilateurs propres aux autres zones à ventiler, en fonction d'une valeur de consigne prédéfinie de la pression différentielle dans ladite zone.
Ce système de ventilation est compatible avec un bâtiment comportant déjà une installation globale de chauffage et/ou de ventilation.
On peut également prévoir, pour au moins un dispositif de ventilation placé dans une zone à ventiler donnée, des moyens de commande de la vitesse de rotation du deuxième ventilateur agencés pour que ledit deuxième ventilateur fonctionne à débit sensiblement constant. En variante, ces moyens sont agencés pour commander la vitesse de rotation du deuxième ventilateur en fonction d'au moins un paramètre mesuré dans ladite zone et correspondant au besoin de ventilation de ladite zone, et ce pour au moins un dispositif de ventilation placé dans une zone à ventiler donnée.
Par exemple, dans au moins un dispositif de ventilation placé dans une zone à ventiler donnée, au moins l'un des ventilateurs est disposé dans le dormant d'un dispositif d'obturation d'une ouverture d'un bâtiment, tel qu'une fenêtre ou équivalent, destiné à être placé sur une paroi séparant l'intérieur de la zone et l'extérieur du bâtiment. Selon une autre réalisation possible, dans au moins un dispositif de ventilation placé dans une zone à ventiler donnée, les deux ventilateurs sont montés dans un caisson destiné à être placé sur une paroi séparant l'intérieur de la zone et l'extérieur du bâtiment.
Enfin, selon un troisième aspect, l'invention concerne un dispositif d'obturation d'une ouverture d'un bâtiment, tel qu'une fenêtre ou équivalent, comprenant d'une part un dormant destiné à être fixé à une paroi entre l'intérieur de la zone et l'extérieur du bâtiment, et d'autre part un panneau monté de façon fixe sur le dormant ou monté dans un ouvrant mobile par rapport au dormant. Ce dispositif d'obturation comprend en outre un dispositif de ventilation propre, comportant d'une part deux ventilateurs, chacun étant destiné à être placé en communication avec l'intérieur de ladite zone et l'extérieur du bâtiment, et entraîné en rotation par un moteur, un ventilateur étant agencé pour insuffler de l'air dans la zone et l'autre ventilateur étant agencé pour extraire de l'air hors de la zone, et d'autre part au moins un capteur apte à mesurer la pression différentielle entre l'intérieur de ladite zone et l'extérieur du bâtiment et des moyens de commande de la vitesse de rotation de l'un des deux ventilateurs, en fonction d'une valeur de consigne prédéfinie de la pression différentielle dans ladite zone.
Par « dispositif de ventilation propre », on entend un dispositif de ventilation associé au dispositif d'obturation, indépendant des éventuels autres dispositifs de ventilation associés à d'autres dispositifs d'obturation dans un même bâtiment, et distinct d'une installation globale de ventilation. Le dispositif d'obturation comprend par exemple un premier et un deuxième orifices d'insufflation / d'extraction d'air disposés respectivement dans un premier et un deuxième montants du dormant, du côté intérieur, le premier et le deuxième ventilateurs étant placés dans la traverse haute du dormant, du côté extérieur, et reliés respectivement au premier orifice par un premier conduit, et au deuxième orifice par un deuxième conduit, les conduits étant logés à l'intérieur du dormant de façon adjacente sur au moins une partie de leur longueur, une paroi thermiquement conductrice étant interposée entre les conduits. De cette façon, il est possible de réchauffer l'air insufflé par l'air extrait. Dans ce cas, de façon avantageuse, chaque conduit s'étend au moins sur sensiblement toute la hauteur du montant opposé à l'orifice auquel ledit conduit est relié, et sur sensiblement toute la longueur de la traverse inférieure. Ceci permet d'obtenir une grande surface d'échange thermique, et donc un réchauffement plus important de l'air insufflé.
Au moins un filtre agencé pour filtrer l'air insufflé dans la zone peut être disposé dans la partie d'un conduit située dans un montant ou dans la traverse inférieure, ce filtre présentant une longueur égale à au moins un tiers de la longueur dudit montant ou de ladite traverse. Une importante zone de filtration est ainsi créée.
On décrit à présent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation possibles de l'invention, en référence aux figures annexées :
La figure 1 est une vue en perspective d'une fenêtre comportant un dispositif de ventilation selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
La figure 2 est une vue partielle en coupe verticale de la fenêtre de la figure 1 , montrant l'un des ventilateurs ;
La figure 3 est une vue partielle en coupe transversale d'une partie du dormant de la fenêtre de la figure 1 , montrant les conduits de circulation d'air ;
La figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif de ventilation selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et
La figure 5 est un plan schématique d'un bâtiment équipé d'un système de ventilation conforme à l'invention.
Sur la figure 1 est représentée une fenêtre 1 comprenant un dormant 2 fixé à une paroi 3 d'un bâtiment, entre l'intérieur I d'une zone du bâtiment à ventiler et l'extérieur E du bâtiment. Le dormant 2 comporte une traverse supérieure 4, une traverse inférieure 5, un premier et un deuxième montants 6, 7 ainsi qu'une tapée 8. Comme illustré sur la figure 3, le dormant 2 peut être réalisé par l'assemblage de profilés.
La fenêtre 1 comprend également un ouvrant 9 monté mobile par rapport au dormant 2, par exemple pivotant autour de l'un de ses bords. L'ouvrant 9 comporte un cadre supportant un vitrage 10.
Un premier ventilateur 11 et un deuxième ventilateur 12 sont montés sur le dormant 2, par exemple sous la tapée 8. Dans la réalisation représentée, le premier ventilateur 11 est situé plus près du premier montant 6, et le deuxième ventilateur 12 plus près du deuxième montant 7. Le premier ventilateur 11 débouche à l'extérieur E et est relié par l'intermédiaire d'un premier conduit 13 à un premier orifice 14 ménagé sur le deuxième montant 7, du côté intérieur I. Le premier orifice 14 est avantageusement situé dans la moitié supérieure du deuxième montant 7. Le premier conduit 13 comporte successivement une première portion rejoignant la traverse supérieure 4, une deuxième portion logée dans la traverse supérieure 4 rejoignant le premier montant 6, une troisième portion logée dans le premier montant 6, à proximité de l'ouvrant 9, prolongée par une quatrième portion logée dans la traverse inférieure 5, en partie supérieure de celle-ci, et enfin une cinquième portion logée dans le deuxième montant 7 et débouchant par le premier orifice 14.
Le deuxième ventilateur 12 débouche à l'extérieur E et est relié par l'intermédiaire d'un deuxième conduit 15 à un deuxième orifice 16 ménagé sur le premier montant 6, du côté intérieur I. Le deuxième orifice 16 est avantageusement situé dans la moitié supérieure du premier montant 6, et plus éloigné de l'ouvrant 9 que ne l'est le premier orifice 14. Le deuxième conduit 15 comporte successivement une première portion rejoignant la traverse supérieure 4, une deuxième portion logée dans la traverse supérieure 4 rejoignant le deuxième montant 7, une troisième portion logée dans le deuxième montant 7, prolongée par une quatrième portion logée dans la traverse inférieure 5, en partie inférieure de celle-ci, et enfin une cinquième portion logée dans le premier montant 6 et débouchant par le deuxième orifice 16.
Le deuxième conduit 15 est disposé dans le dormant 2 de façon à entourer le premier conduit 13. Comme illustré sur la figure 3, les deux conduits 13, 15 sont logés à l'intérieur du profilé constituant le dormant 2, et disposés de façon adjacente - dans les parties où ils sont tous les deux présents. La paroi 17 séparant les deux conduits peut être thermiquement conductrice, afin de permettre l'échange de chaleur entre l'air circulant dans le premier conduit 13 et l'air circulant dans le deuxième conduit 15, notamment pour préchauffer l'air insufflé dans le bâtiment au moyen de l'air extrait du bâtiment.
De plus, un logement 18 est prévu pour recevoir un filtre permettant de filtrer l'air insufflé dans le bâtiment. Le logement est ici situé dans le deuxième conduit 15, dans sa portion logée dans le premier montant 6, sous le deuxième orifice 16. Plus le logement est long, plus il pourra recevoir un filtre de grandes dimensions et donc plus l'air insufflé sera efficacement filtré, sans nuire à l'esthétique de la fenêtre 1. Bien entendu, un autre logement propre à recevoir un filtre pourrait être placé dans le premier conduit 13.
Sur le côté intérieur I du dormant 2 est en outre disposé au moins un capteur 19, apte à détecter au moins un paramètre correspondant au besoin de ventilation de la zone considérée du bâtiment. Ce paramètre peut être la présence d'un ou de plusieurs occupants dans la zone, le taux de CO2, le taux d'humidité, et/ou tout autre traceur de pollution dans ladite zone. Est également prévu un capteur de pression 20, apte à mesurer la pression différentielle ΔP, c'est-à-dire la différence de pression entre l'intérieur I de la zone et l'extérieur E du bâtiment.
On peut également positionner judicieusement un isolant acoustique (non représenté) dans une partie des conduits 13, 15 pour atténuer le bruit des ventilateurs 11 , 12.
Le fonctionnement du dispositif de ventilation est le suivant : - l'air est pris de l'extérieur E par le deuxième ventilateur 12 puis circule dans le deuxième conduit 15 et est insufflé à l'intérieur I du bâtiment par le deuxième orifice 16. Le débit du deuxième ventilateur 12 peut être fixe ou déterminé par le besoin de ventilation de la zone considérée, mesuré par le capteur 19. Dans ce dernier cas, un module de gestion 21 est connecté au capteur 16 et au moteur du deuxième ventilateur 12 ;
- quant au premier ventilateur 11, il extrait l'air de la zone considérée du bâtiment : l'air sort de ladite zone par le premier orifice 14, circule dans le premier conduit 13 puis est rejeté vers l'extérieur E au niveau du premier ventilateur 11. Le premier ventilateur 11 est commandé, via un module de gestion 22 connecté au capteur de pression 20, de sorte à maintenir une pression différentielle ΔP sensiblement égale à une valeur de consigne prédéfinie, positive ou négative. Le premier ventilateur 11 ne fonctionne donc que si la pression différentielle mesurée s'écarte de la valeur de consigne.
Selon une autre réalisation possible, le deuxième ventilateur extrait de l'air depuis l'intérieur I vers l'extérieur E, à débit constant ou selon le besoin de ventilation de la zone considérée mesuré par le capteur 19, tandis que le premier ventilateur 11 insuffle de l'air depuis l'extérieur E vers l'intérieur I1 de sorte à maintenir une pression différentielle ΔP sensiblement égale à une valeur de consigne prédéfinie. La pression différentielle dans la zone considérée est fonction du type de ventilation utilisé (extraction, insufflation, double flux), de l'effet du vent, mais aussi des systèmes déjà en place dans le bâtiment. Le maintien de ΔP à une valeur de consigne, par la mise en route contrôlée du premier ventilateur 11 , permet de ne pas perturber l'équilibre initial de pression et le fonctionnement d'éventuels appareils à tirage naturel. La zone à ventiler peut être constituée par une ou plusieurs pièces du bâtiment.
Il est à noter que le dispositif de ventilation pourrait être associé à un dispositif d'obturation d'une ouverture autre qu'une fenêtre, tel qu'une porte, une porte-fenêtre ou équivalent, mais également à un dispositif d'obturation qui ne s'ouvre pas (un vitrage fixé dans un dormant par exemple). Un dispositif de ventilation selon un deuxième mode de réalisation est illustré sur la figure 4.
Un caisson 23 est monté sur une paroi 3 d'un bâtiment, entre l'intérieur I d'une zone du bâtiment à ventiler et l'extérieur E du bâtiment. Le caisson comporte une face 24 présentant des ouvertures sur l'extérieur E, ainsi que, du côté intérieur I, une première et une deuxième ouvertures 25, 26 dans lesquelles sont logés, respectivement, un premier et un deuxième ventilateurs 11, 12. Les ouvertures 25, 26 sont ici ménagées sur deux faces 27, 28 opposées du caisson 23. En outre, un dispositif d'échange thermique 29 est placé sur le trajet de l'air circulant dans le caisson, pour permettre l'échange de chaleur entre l'air extrait et l'air insufflé.
Comme précédemment décrit, le premier ventilateur 11 - qui insuffle ou extrait de l'air - fonctionne soit à débit constant soit selon les besoins de ventilation de la zone considérée, déterminés par la mesure d'un paramètre approprié au moyen d'un capteur. Le deuxième ventilateur 12 - qui extrait ou insuffle de l'air, à l'inverse du premier ventilateur 11 - est commandé par un module de gestion 22 connecté à un capteur de pression 20 mesurant la pression différentielle ΔP.
On se rapport à présent à la figure 5, qui représente un bâtiment 30 comprenant un système de ventilation conforme à l'invention, et comportant trois pièces A, B, C équipées d'un dispositif de ventilation conforme à l'invention, et deux pièces X, Y (généralement les pièces de service) non équipées d'un tel dispositif, mais qui restent équipées de leurs systèmes initiaux (ventilation naturelle ou mécanique). L'équipement des pièces A, B, C résulte par exemple d'une rénovation partielle du bâtiment 30. Le dispositif de ventilation placé dans chaque pièce A, B, C comprend deux ventilateurs 11, 12 dont l'un est asservi à ΔP. Les deux ventilateurs peuvent être montés sur un même dispositif d'ouverture, tel qu'une fenêtre 1 (cas de la pièce A), ou sur un même caisson 23 (cas de la pièce B). En variante, il peut être prévu un ventilateur dans un dispositif d'ouverture et un ventilateur directement sur la paroi séparant l'intérieur I de l'extérieur E. Il est également possible de prévoir un ventilateur dans un premier dispositif d'ouverture et un autre ventilateur dans un deuxième dispositif d'ouverture.
L'air est insufflé par les premiers ventilateurs 12 dans les pièces A, B, C. La majeure partie du temps, les débits n'étant pas équilibrés, la pression différentielle dans les pièces A, B, C s'écarte de sa valeur de consigne (la pression différentielle est en outre fonction des conditions extérieures et principalement du vent). Les deuxièmes ventilateurs 11 fonctionnent donc suivant le besoin de la pièce dans laquelle ils sont placés, pour atteindre la pression différentielle de consigne, qui peut être différente dans chaque pièce A, B, C. Une partie de l'air insufflé circule des pièces A, B, C vers les pièces X, Y non équipées, et une autre partie est extraite depuis la pièce où l'air a été insufflé. Par contre, l'air ne peut pas circuler d'une pièce équipée vers une autre pièce équipée. Dans tout les cas de figure, le système et le procédé de ventilation selon l'invention ne perturbent pas l'installation initiale (ventilation naturelle, ventilation mécanique...) mais vient en complément et l'améliore. Une variante de réalisation consisterait à prévoir dans une pièce non équipée X, Y un ventilateur d'extraction exclusivement.
Ainsi, l'invention apporte une amélioration déterminante à la technique antérieure, en mettant en œuvre deux ventilateurs, pouvant être ou non intégrés à une fenêtre ou équivalent, dont le fonctionnement de l'un est asservi au besoin de ventilation d'une zone (présence, CO2, humidité...) et dont le fonctionnement de l'autre est asservi à la pression différentielle résultante entre l'intérieur et l'extérieur, qu'elle soit positive ou négative. Il est ainsi possible de renouveler l'air dans la zone considérée tout en maintenant une pression différentielle prédéfinie de façon à ne pas perturber les installations de ventilation ou de chauffage préexistant dans le bâtiment. La réhabilitation partielle du bâtiment s'effectue donc en garantissant l'intégrité de la fonction globale de ventilation dans l'ensemble du bâtiment. En particulier, dans le cas d'une chaudière à tirage naturel installée dans le volume chauffé, l'invention ne vient pas perturber son fonctionnement par un risque de mise en dépression et donc de contre tirage. D'autres avantages de l'invention sont les suivants :
- l'invention peut être mise en œuvre quel que soit l'installation de ventilation en place à l'origine ;
- dans le cas d'une installation initiale en ventilation naturelle dans les pièces de service, l'invention permet une amélioration des performances : en effet, une partie du débit transite des pièces principales (équipées du système selon l'invention) vers les pièces non équipées, augmentant ainsi l'efficacité de la ventilation dans ces pièces non équipées.
- l'invention permet d'assurer la ventilation là ou il n'y en a pas. II va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de ventilation d'un bâtiment (30) comportant plusieurs zones (A, B, C, X, Y), procédé dans lequel on prévoit, pour chacune des zones (A, B, C) à ventiler, deux ventilateurs (11 , 12) propres à ladite zone, chaque ventilateur étant en communication avec l'intérieur (I) de la zone et l'extérieur (E) du bâtiment, et entraîné en rotation par un moteur, un ventilateur étant agencé pour insuffler de l'air dans la zone et l'autre ventilateur étant agencé pour extraire de l'air hors de la zone, caractérisé en ce que, dans chacune des zones (A, B, C) à ventiler, on régule la vitesse de rotation de l'un (11) des deux ventilateurs, indépendamment de la vitesse de rotation des ventilateurs propres aux autres zones à ventiler, de sorte que la pression différentielle (ΔP) entre l'intérieur de ladite zone et l'extérieur du bâtiment soit sensiblement égale à une valeur de consigne prédéfinie dans ladite zone.
2. Procédé de ventilation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, dans au moins l'une des zones (A, B, C) à ventiler, on régule la vitesse de rotation du deuxième ventilateur (12) de sorte qu'il fonctionne à débit sensiblement constant.
3. Procédé de ventilation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, dans au moins l'une des zones (A, B, C) à ventiler, on régule la vitesse de rotation du deuxième ventilateur (12) en fonction d'au moins un paramètre mesuré dans ladite zone et correspondant au besoin de ventilation de ladite zone.
4. Procédé de ventilation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on filtre l'air insufflé dans au moins l'une des zones à ventiler.
5. Procédé de ventilation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans au moins l'une des zones (A, B, C) à ventiler, on fait passer l'air extrait et l'air insufflé dans un dispositif d'échange de chaleur (17, 29).
6. Système de ventilation d'un bâtiment (30) comportant plusieurs zones (A, B, C, X1 Y), le système de ventilation comprenant une pluralité de dispositifs de ventilation, chacun des dispositifs de ventilation étant propre à une zone (A, B1 C) à ventiler et comprenant deux ventilateurs (11, 12), chacun étant placé en communication avec l'intérieur (I) de ladite zone et l'extérieur (E) du bâtiment, et entraîné en rotation par un moteur, un ventilateur étant agencé pour insuffler de l'air dans la zone et l'autre ventilateur étant agencé pour extraire de l'air hors de la zone, caractérisé en ce que chaque dispositif de ventilation comprend en outre au moins un capteur (20) apte à mesurer la pression différentielle (ΔP) entre l'intérieur de ladite zone et l'extérieur du bâtiment et des moyens de commande (22) de la vitesse de rotation de l'un (11) des deux ventilateurs, indépendamment de la vitesse de rotation des ventilateurs propres aux autres zones à ventiler, en fonction d'une valeur de consigne prédéfinie de la pression différentielle dans ladite zone.
7. Système de ventilation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de ventilation placé dans une zone à ventiler donnée comprend des moyens de commande de la vitesse de rotation du deuxième ventilateur (12) agencés pour que ledit deuxième ventilateur fonctionne à débit sensiblement constant.
8. Système de ventilation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif de ventilation placé dans une zone à ventiler donnée comprend des moyens de commande (21) de la vitesse de rotation du deuxième ventilateur (12) en fonction d'au moins un paramètre mesuré dans ladite zone et correspondant au besoin de ventilation de ladite zone.
9. Système de ventilation selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que, dans au moins un dispositif de ventilation placé dans une zone à ventiler donnée, au moins l'un des ventilateurs (11 , 12) est disposé dans le dormant (2) d'un dispositif d'obturation (1) d'une ouverture d'un bâtiment, tel qu'une fenêtre ou équivalent, destiné à être placé sur une paroi (3) séparant l'intérieur de ladite zone et l'extérieur du bâtiment.
10. Système de ventilation selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que, dans au moins un dispositif de ventilation placé dans une zone à ventiler donnée, les deux ventilateurs (11 , 12) sont montés dans un caisson (23) destiné à être placé sur une paroi (3) séparant l'intérieur de la zone et l'extérieur du bâtiment.
11. Dispositif d'obturation d'une ouverture d'un bâtiment, tel qu'une fenêtre ou équivalent, comprenant d'une part un dormant (2) destiné à être fixé à une paroi (3) entre l'intérieur d'une zone du bâtiment et l'extérieur du bâtiment, et d'autre part un panneau (10) monté de façon fixe sur le dormant (2) ou monté dans un ouvrant (9) mobile par rapport au dormant (2), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de ventilation propre, comportant d'une part deux ventilateurs (11 , 12), chacun étant destiné à être placé en communication avec l'intérieur (I) de ladite zone et l'extérieur (E) du bâtiment, et entraîné en rotation par un moteur, un ventilateur étant agencé pour insuffler de l'air dans la zone et l'autre ventilateur étant agencé pour extraire de l'air hors de la zone, et d'autre part au moins un capteur (20) apte à mesurer la pression différentielle (ΔP) entre l'intérieur de ladite zone et l'extérieur du bâtiment et des moyens de commande (22) de la vitesse de rotation de l'un (11) des deux ventilateurs, en fonction d'une valeur de consigne prédéfinie de la pression différentielle dans ladite zone.
12. Dispositif d'obturation selon la revendication 11 , caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un deuxième orifices d'insufflation / d'extraction d'air (14, 16) disposés respectivement dans un premier et un deuxième montants (6, 7) du dormant (2), du côté intérieur, le premier et le deuxième ventilateurs (11 , 12) étant placés dans la traverse haute (4) du dormant, du côté extérieur, et reliés respectivement au premier orifice (14) par un premier conduit (13), et au deuxième orifice (16) par un deuxième conduit (15), les conduits (13, 15) étant logés à l'intérieur du dormant (2) de façon adjacente sur au moins une partie de leur longueur, une paroi (17) thermiquement conductrice étant interposée entre les conduits (13, 15).
13. Dispositif d'obturation selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque conduit (13, 15) s'étend au moins sur sensiblement toute la hauteur du montant (6, 7) opposé à l'orifice (14, 16) auquel ledit conduit est relié, et sur sensiblement toute la longueur de la traverse inférieure (5).
14. Dispositif d'obturation selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un filtre agencé pour filtrer l'air insufflé dans la zone, le filtre étant disposé dans la partie d'un conduit située dans un montant (6) ou dans la traverse inférieure (5), et présentant une longueur égale à au moins un tiers de la longueur dudit montant ou de ladite traverse.
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