Brevet FR2034290A1 — publié le 19701211

La présente invention se rapporte aux systèmes de climatisation, et elle concerne plus prticulière: ent de tels systèmes à utiliser pour les besoins agricoles, notamment pour les locaux d'élevage, de culture, ou même de stockage. L'invention a principalement pour but de fournir un sys- tème de clinatisation relativei-ent simple tenant coopte de divers facteurs ambiants tels que la température extérieure, la température intérieure, la ventilation et le taux d'hygrométrie intérieure. Un systène de cliitisation selon l'invention est caracté- risé par le fait qu'il comporte un générateur thermique avec son ventilateur de pulsion et son électrovalve de brasseur, un dispositif d'humidification avec son électrovalve de commande débitant dans des gaines, un système d'arrosage extérieur du toit par rampes avec son électrovanne d'admission et son électrovanne de purge en cas de gel, au moins un ventilateur extracteur à vitesse variable et réglable, un thermostat extérieur, trois thernostats interieurs réglés à trois seuils différents, un hygrostat intérieur et un circuit électrique de commande agencé pour : déclencher l'humidification si l'humidité intérieure est insuffisante ; actionner le ventilateur du générateur thermique ou bien, d'une part, ce qui provoque également le chauffage et la purge du système d'arrosage du toit, si la température extérieure est inférieure à une température de consigne prédéterminée et soit si l'humidité n'est pas satisfaisante, soit si la température intérieure est inférieure au premier seuil ou bien, d'autre part, si la température extérieure est supérieure à la température de consigne et si l'humidité intérieure n'est pas satisfaisante et / ou si 1 température intérieure est supérieure au premier seuil ; actionner le ventilateur extracteur à vitesse maxi- male, soit si la température intérieure dépasse le deuxième seuil, soit si l'humidité intérieure 'est pas satisfaisante, a vitesse minimale d'aération simple si l'humidité intérieure est satisfai- sante et si la température intérieure est inférieure au premier seuil et à vitesse normale si les conditions ambiantes sont satis faisantes ; et provoquer l'arrosage du toit si la te-npérature inté- rieure est supérieure au troisième seuil et Si la température e-=;té- rieure est supérieure à la température de consigne. En ce qui concerne le circuit électrique qui permet de faire fonctionner le ventllateur extracteur à plusieurs vitesses, suivant les conditions ambiantes, on pourra faire appel à tous disositifs électriques connus, et on pourra par exemple avoir recours à un circuit à thyristors dont la gachette ou base est polarisée suivant les conditions de température et d'hygrométrie mesurées. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin annexé, relatifs à un mode de réalisation préfrê de l'invention. La figure 1 représente schématiquement une enceinte équipée du système de climatisation selon l'invention. La figure 2 montre le schéma électrique de commande du système de l'invention. Sur la figure 1 on a représenté en 1 une enceinte, qui peut être une étable ou tout local, soit pour l'élevage des animaux, soit pour des cultures agricoles, soit encore pour le stockage de denrées. L'enceinte 1 est équipée d'un générateur thermique 2 avec son ventilateur (non représenté), d'un humidificateur 3 débitant dans des- gaines intérieures ajourées telles que 4, d'un thermostat extérieur 5, de ventilateurs extracteurs 6, situés aux parties basses des murs extérieurs, d'une botte thermostatique 7 comportant trois thermostats et un hygrostat, comme on le verra plus loin, et au moins une ranpe d'arrosage 8, également ajourée, propre à faire couler de l'eau sur le toit ; l'extrémité de la rampe 8 est branchée à un conduit 9 d'alimentation en eau, muni d'une électrovanne d'alto mentation 15 et d'une électrovanne d'alimentation 9a de purge, en cas de gel. Naturellement, l'enceinte 1 comporte d'autres équipements qui n'ont été ni représentés, ni décrits, car ils ne font pas partie intégrante de l'invention. On a représenté à la figure 2 le circuit électrique propre a commander les divers éléments reiffèsentés à la figure 1 pour la climatisation de l'enceinte 1. 3ur cette firre, on a schématisé en 10 le moteur du ventilateur du générateur thermique, en Il l'élec- trovalve d'alimentation du brûleur du générateur, en 12 l'électrovanne dé purge de la russe d'arrosage 8, en 13 l'électrovanne d'aB- mentation de l'humidificateur 3, en 14 le contact du thermostat extérieur 5, en 15 l'électrovanne d'alimentation de la rampe 8, en 16, 17 et 18 les trois ther-ostats intérieurs et en 19 l'hygrostat intérieur. Ce circuit est alimenté en courant par des bornes A et B que l'on a représentées plusieurs fois chacune pour simplifier la représentation du schéma. Le ventilateur 10 est branché entre la borne A et le point central d'un contact 20 ; les électrovannes de briseur 11 et de purge 12 sont montées en parallèle entre la borne A et le premier plot d'un contact 21. Les contacts 20 et 21 sont commandés par un relais 22, no}malement au repos, état pour lequel les contacts 20 21 sont dans la position représentée. Le deuxième plot du contact 21 est branché sur un deuxième plot du contact 20, sur le point central d'un contact 23 et sur un plot b du contact du thermostat 17. Le thermostat 17 est du type à deux positions actives et définit le premier seuil de température intérieure de l'enceinte 1. Son point central a est relié à l'alimentation B et son deuxième contact c est raccordé d'une part sur le dernier plot du contact 20 et sur un premier plot d'un contact 24, normalement ouvert. Le dernier plot du contact 23 est branché à l'alimentation3 tandis que l'autre plot du contact 24 est connecté à une entrée du relais 22, au contact du thermostat extérieur 14 et au contact du thermostat intérieur 16 définissant le troisième -seuil de température. L'autre plot du contact du thermostat 16 constitue l'entrée de l'électrovanne 15 d'arrosage du toit, branchée sur son autre borne à l'alimentation A. L'autre plot du contact 23 constitue une première entrée 31 d'un dispositif 25 pour la col ande des ventilateurs extracteurs 6. Les contacts 23 et 24 sont cosm?ndés par un relais 26 et occupent, au repos, la position représentée. Les deux relais 22 et 26 ont une entrée commune alimentée en A et l'autre borne du relais 26 est branchée de manière commutable sur les deux plots b et c du contact de l'hygrostat 19 dont lé point central a est alimenté en B. La commutation, c'est-à-dire la sélection du branchement du relais 26, soit sur le plot b, soit sur le plot c, est réalisée par deux contacts 27 - 28, du type barette, dont l'un seulement est fermé à la fois par l'utilisateur en fonction des besoins. L'électrovanne 13 de commande de l'humidificateur 3 est branchée entre l'alimentation A et la sortie commune des contacts 27 - 28, avec interposition d'un contact 27a également du type à baretteO La sortie commune des contacts 27 - 28 est encore raccordée a une ligne 29 constituant une deuxième entrée du dispositif 25 de commande des ventilateurs 6, avec interposition d'un autre contact 28a du type à barette. Les quatre contacts à barette 27, 28, 27a et 28a ont été représentés ouverts pour plus de commodité mais, en fonctionnement, l'une seulement des paires de contacts 27-27a et 28-28a est fermée0 L'un des contacts du thermostat 18 est alimenté en B tandis que l'autre est branché par une ligne 30 sur l'entrée 29 du dispositif 25 de commande des ventilateurs extracteurs. Ce thermostat 18 définit le deuxième seuil de température intérieure. les seuils des trois thermostats 17, 18 et 16 sont crois sente dans cet ordre. Les thermostats 14, 16 et 18 sont tels gue leur contact soit ouvert pour une température égaie ou-inférieure à la température correspondante de consigne, et fermé pour les températures supérieures. Le thermostat 17 est tel qu'il y a contact entre ses plots a b pour une température inférieure à la température de consigne, et contact a c pour une température supérieure à la tempé- rature de consigne. Quant à l'hygrostat 19, il y a contact a b si l'humidité intérieure est supérieure à celle qui est affichée et contact a c si l'humidité intérieure n'est pas suffisante. Quant au dispositif 25 de commande électrique des ventila teurs 6, lesquels ont, à titre d'exemple, été représentés au nombre de trois et dont les moteurs ont été branchés en parallèle entre la borne d d'alimentation et la sortie 32 du dispositif 25, il est agencé pour nue les ventilateurs puissent tourner à leur vitesse, soit ij-Infl-1e, soit normale, soit maximale. un donnera maintenant à titre d'exemple un mode de réalisation préféré de ce dispositif 25 de commande. On prévoit un thyristor )) doeft l'entrée est branchée sur l'alimentation B et dont a sortie constitue la ligne 32. La base ou gachette de ce thyristor est polarisée, par l'intermédiaire d'une ligne 34, à l'aide de trois potentiomètres définissant les trois genres de vitesse pos sibles. Un premier potentiomètre 35 définit la vitesse maximale, un deuxième potentiomètre 36 définit la petite vitesse et un troisième potentiomètre 37 définit la vitesse normale. Ces trois potentiomètres ont une sortie commune raccordée à la ligne 34.L'autre borne du potentiomètre 37 est reliée à la source B à travers deux contacts 38a et 39a en série. L'autre borne du potentiomètre 36 est raccordée à la ligne 31 à travers la bobine d'un relais 39. L'autre borne du potentiomètre 35 est branchée sur les lignes 29 et 30 à travers la bobine d'un relais 38. Les deux contacts en série 38a et 39a sont respectivement commandés par les relais 38 et 39 et, quand leur relais correspondant n'est pas excité, ils sont en position fermée. Le fonctionnement du dispositif de commande 25 est alors le suivant : quand aucune des lignes 29, 30 et 31 n'est sous tension, les deux relais 38 et 39 sont au repos et, par conséquent, les contacts 38a et 39a sont fermés. La ligne 34 est alors sous tension à travers le potentiomètre 37 qui polarise la gachette du thyristor 33 à une tension pour laquelle les ventilateurs tournent à leur vitesse normale. Si maintenant la ligne 31 est sous tension, le relais 39 bascule et ouvre donc le contact 39a, ce qui supprime la marche à vitesse normale, en méme temps que la ligne 34 est maintenant sous tension à travers le potentiomètre 36 qui définit la marche à peste vitesse des ventilateurs.Enfin, si c'est l'une au moins des lignes 29 et 30 qui est sous tension, c'est le relais 38 qui bascule, ouvrant son contact 38a, ce qui provoque, d'une part, l'arrêt de la marche à vitesse normale et la polarisation de la gachette du thyristor à travers le potentiomètre 35 qui définit la vitesse maximale des ventilateurs. Naturellement, l'utilisation d'un thyristor n'est donnée qu'à titre indicatif ; on pourrait avoir recours à tout autre système de commande, par exemple à base de triode.ou de transformateur. Cela étant, on va maintenant décrire le fonctionnement du système de climatisation selon l'invention, appliqué à une enceinte pour l'élevage d'animaux. Le thermostat extérieur est réglé à 12 ou 13 degrés, le thermostat 17 à 15 degrés, le thermostat 18 à 22 degrés et le thermostat 16 à 24 ou 25 degrés. Si la température extérieure est inférieure à 13 degrés, le contact du thermostat 14 reste ouvert. Si la température intérieure est inférieure au réglage du thermostat 17, il y a fermeture du contact 17a b et, par conséquent, mise en route du chauffage, du ventilateur du générateur et purge de la rampe d'arrosage par l'lec- trovanne 12. En même temps, si ce sont les contacts 27 et 27a qui sont fermés et si l'humidité intérieure n'est pas suffisante, le contact 19a c se ferme, ce qui actionne l'électrovanne 13 de l'humidificateur 3 et fait basculer le relais 26. Le basculement du contact 24 n'a aucune influence car tous ses plots sont alors en l'air.Quant au basculement du contact 23, il supprime la ventilation à petite vitesse par les ventilateurs extracteurs 6 qui se remettent en vitesse normale car les contacts 38a et 39a sont fermés. Par contre, si c'est la paire de contacts 28-28a qui est fermée et que l'humidité ambiante est trop élevée, il y a contact 19a b, également basculement du relais 26 avec les mimes conséquences, et mise en route des ventilateurs 6 à vitesse iaaIe, tandis que l'humidification n'a pas lieu car le contact 27a est ouvert. Si la condition d'humidité est résolue, la vitesse reste minimale tant que le chauffage marche. Toujours pour une température extérieure inférieure à 13 degrés, si la température intérieure est comprise entre 15 et 22 degrés, c'est-à-dire dans la zone de confort des animaux, le thermostat 14 reste ouvert et il y a contact 17a c mais il ne se passe rien car le plot c est en l'air. Cependant, si la paire de contacts 27-27a est fermée et si l'humidité intérieure n'est pas suffisante, il y a contact 19a c et déclenchement de l'humidificateur par son électrovanne 13 en mtme temps que basculement du relais 26. Ce basculement provoque la fermeture du contact 24 et par conséquent le basculement du relais 22, ce qui provoque, par le changement de-position du contact 20, la mise en route du ventilateur du générateur. Au contraire, si c'est la paire de contacts 28-28a qui est fermée et que l'humidité intérieure est trop élevée, il y a contact l9a b, mise en route des ventilateurs 6 à vitesse maximale à travers la ligne 29 et encore basculement du relais 26 qui déclenche comme précédemment le ventilateur du générat sur. Si la température extérieure reste encore inférieure à 13 degrés et si la température intérieure est comprise entre 22 et 24 degrés, les mêmes phénomènes que dans le cas précédent se repro duisent, mais cette fois le contact 18 se fermant, les ventilateurs extracteurs 6 se mettent à leur vitesse maximale. Si maintenant la température extérieure est supérieure à la température de consigne, le contact thermostat 14 se ferme et le relais 22 bascule, ce qui fait changer de position les deux contacts 20 et 21. Si alors la température intérieure est inférieure à 15 degrés, il y a fermeture du contact 17a b et mise en petite vitesse des ventilateurs 6 à travers le contact 23 et la ligne 31. Si la paire de contacts 27-27a est fermée et si l'humidité intérieure est insuffisante, le contact 19a c est fermé et 1'électrovanne 13 d'humidification est excitée, en meme temps que le relais 26 bascule, ce qui provoque la mise en route du ventilateur du générateur à travers le circuit 10 - 20 - 24 -14.Par contre, si ce sont les conv tacts 28 et 28a qui sont fermés et si l'humidité intérieure est trop élevée, il y a encore basculenent du relais 26 avec les mêmes conséquences et l'humidification est remplacée par la mise en route des ventilateurs 6 à vitesse maximale. Si, pour la même température extérieure, la température intérieure est comprise entre 15 et 22 degrés, ctest-à-dire dans la zone de confort des animaux, il y a contact 17a c, ce qui provoque la mise en route du vrnti1ateur du générateur à travers le circuit 17a c, 20 et 10. Si les contacts 27-27a sont fermés et si l'humidi- té intérieure est insuffisante, leélectLova=e 13 est alimentée pour l'humidification- Par contre, si ce sont les contacts 28-28a qui sont fermés et ti l'humidité In%-e'rieure est trop élevée, lXnu- nidification est remplacée par la mise en marche du ventilateur 6 à vitesse maximale. La température extérieure restant supérieure à 12 degrés, si la température intérieure est comprise entre 22 et 24 degrés, les conditions de climatisation sont les mêmes que dans le cas précédent, à 11 exception du fait que le contact 18 étant fermé, l'ex- traction se fait à la vitesse maximale. Pour une température extérieure encore supérieure à 12 degrés, et pour une température intérieure accidentellement supérieure à 24 degrés, il slajoute au phénomène de climatisation précédent la fermeture du contact 16, ce qui provoque lrexcitation de 1'élec- trovanne 15 et par conséquent l'arrosage du toit qui provoque immé diatement une baisse de température. On voit donc que le système de climatisation selon l'invention permet de maintenir dans une enceinte des conditions de température et d'hygrométrie parfaitement stables. On peut régler la vitesse d'extraction des-ventilateurs en fonction des températures extérieure et intérieure et du taux d'humidité intérieure ce qui permet, par un pré-réglage des thermostats et de 1'hygrostat,d'adap- ter exactement la ventilation au besoin réel des animaux. son outre, l'invention procure une économie de combustible, dans le cas du chauffage, par rapport aus systèmes de ventilation actuels par réglage non automatique.L'invention permet de commander l'humidifi- cation par baisse de l'humidité relative ambiante ou, au contraire, en provoquant le séchage par l'augmentation de la circulation d'air, pour une température extérieure élevée et par une circulation d'air chauffé, pour une température extérieure inférieure à la consigne. En outre, la prévision du système d'arrosage du toit et de son circuit de commande permet de faire baisser la température intérieure quand la ventilation est insuffisante à le faire. Naturellement, l'invention ne se limite nullement au mode d'application, non plus qu'au mode de réalisation particulier dé-- rite ; on pourrait tout aussi bien prévoir une autre application ainsi cue diverses variantes du système sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Système de climatisation, notamment pour besoins agricoles, caractérisé par le fait qu'il comporte un générateur thermique avec son ventilateur de pulsion et son électrovalve de brûleur, un dispositif d'humidification avec son électrovalve de coiaande dépitant dans des gaines, un système d'arrosage extérieur du toit par rampes avec son électrovanne d'admission et son électrovarlne de purge en cas de gel, au moins un ventilateur extracteur à vitesse variable et réglable, un thermostat extérieur, trois thermostats intérieurs réglés à trois seuils différents, un hygrostat interieur et un circuit électrique de commande agencé pour : déclencher l'l1umidifica- tion si l'humidité intérieure est insuffisante ; actionner le ventilateur du générateur thermique ou bien, d'une part, ce qui provoque également le chauffage et la purge du système d'arrosage du toit, si la température extérieure est inférieure à une température de consigne prédéterminée et soit si l'humidité n'est pas satisfai- sante, soit si la température intérieure est inférieure au premier seuil ou bien, d'autre part, si la température extérieure est supérieure à la température de consigne et si 11humidité intérieure n'est pas satisfaisante et / ou si la température intérieure est sur périeure au premier seuil ; actionner le ventilateur extracteur à la vitesse maximale, soit Si la température intérieure dépasse le deuxième seuil, soit si l'humidité intérieure n'est pas satisfai- sante, à vitesse minimale d'aération simple si l'humidité intérieure est satisfaisante et si la température intérieure est inférieure au premier seuil, et à vitesse normale si les conditions ambiantes sont satisfaisantes ; et provoquer l'arrosage du toit si la tenpé- rature intérieure est supérieure au troisième seuil et si la température extérieure est supérieure à la température de consigne. 2. Système de climatisation selon la revendication 1 caractérisé par le faitqpelethermostat extérieur commande un relais actionnant deux contacts pour l'activation respectivenient, d'une part, du ventilateur du générateur et, d'autre part, de l'électrovalve du b leur et de l'électrovanne de purge du système d'arrosage du toit. 3. Système de climatisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'hygrostat commande un rélais actionnant deux constacts distincts provoquant, l'un, soit la mise en route du ventilateur extracteur à vitesse minimale, soit la mise en route du ventilateur du générateur, de l'électrovalve du brtleur et de l'électrovanne de purge des rampes d'arrosage si la température extérieure est inférieure à la température de consigne, l'autr, actionnant, si l'humidité intérieure n'est pas satisfaisante, le ventilateur du générateur si la température extérieure est supérieure-à la température de consigne. 4. Système de climatisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que la bobine de l'électrovanne d'arrosage du toit est montée aux bornes de l'alimentation électrique à travers les contacts du thermostat extérieur et du thermostat intérieur définissant le seuil de température le plus haut. 5. Système de climatisation-selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que le thermostat intérieur définissant le seuil le plus bas est du type à double contact, que son point central est relié à une borne de l'alimentation et que ses deux plots sont branchés respectivement sur deux plots de l'un des contacts du relais visé en 2, ce contact étant du type double et son point central étant relié au ventilateur du générateur. 6. Système de climatisation selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'hygrostat est du type à double contact, que son point central est relié à une borne de l'alimentation électrique et que ses deux autres plots sont reliés, avec cornrtation, à une borne du relais visé en 3 et soit à 1'élec- trovanne de l'humidificateur, soit au dispositif de commande du ventilateur extracteur. 7. Système de climatisation selon la revendication 6 caractérisé par le fait que la commutation est réalisée à l'aide de deux paires de barettes abencées de telle manière que, lorsque l'humidité intérieure est insuffisante, le relais visé en 3 bascule et le ventilateur extracteur tourne à petite vitesse et que, si l'humidité intérieure est trop élevée, le relais visé en 3 bascule et l'élec- trovanne de l'humidificateur soit activée. 8. Système de climatisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que le contact du thermostat définissant la température intérieure intermédiaire est branché sur le dispositif de commande à vitesse maximale du ventilateur extracteur. 9. Système de climatisation selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé par le fait que le dispositif de commande de la vitesse du ventilateur extracteur comporte deux entrées raccordées au reste du circuit électrique, l'une de ces entrées étant raccordée à l'un des contacts du relais visé en 3 et l'autre entrée étant raccordée simultanément à une borne du contact du thermostat définissant le deuxième seuil et à une entrée de la bobine du relais visé en 3. 10. Système de climatisation selon la revendication 9 caractérisé par le fait que le dispositif de commande comporte un élément polarisable dont l'entrée est branchée sur une borne de l'alimentation et dont la sortie est branchée sur le moteur du ventilateur extracteur. 1l. Système de climatisation selon la revendication 10 caractérisé par le fait que la ligne de polarisation est raccordée aux sorties communes de trois résistances variables définissant les trois vitesses du ventilateur extracteur. 12. Système de climatisation selon la revendication 1l caractérisé par le fait que la résistance variable définissant la vitesse normale du ventilateur extracteur est branchée à une borne de l'alimentation à travers deux contacts en série normalement fermés. 13. système de climatisation selon la revendication 12 caractérisé par le fait que les deux contacts sont commandés par deux relais respectivement disposés, en série avec les deux autres résistances variables, sur les deux entrées du dispositif.