Brevet FR2244965A1 — publié le 19750418

La présente invention se rapporte à un système pour maintenir constantes la température et/ou l'humidité dans une pièce dans laquelle se trouvent des installations qui en fonction de leur état, dégagent des quantités de chaleur différentes entre elles, et qui doivent être refroidies directement par de l'air à une température aussi constante que possible mais inférieure à celle qui règne dans la pièce. On connaît, à l'heure actuelle, un grand nombre d'appareils très sophistiqués et qui dégagent, lorsqu'ils fonctionnent, des quantités de chaleur assez considérables. Afin que le fonctionnement des différentes parties de tels appareils très sophistiqués ne soit pas perturbé, les fabricants imposent certaines conditions relatives à la température et à l'humidité de l'air qui règne dans la pièce, ou de l'air qui est amené aux machines. Des exemples types de tels appareils très sophistiqués sont les installations pour le traitement de données. Une installation de climatisation a pour objet de maintenir dans les limites imposées l'état de l'air. Mais étant donné que très souvent, des personnes doivent également séjourner dans les pièces dans lesquelles se trouvent les appareils susmen tonnés, il est nécessaire, en règle générale, que l'air qui règne dans cette pièce soit maintenu dans des limites assurant un certain confort. Pour refroidir de tels appareils très sophistiqués, ou pour climatiser des pièces dans lesquelles ces appareils sont montés, on a déjà proposé toute une série de systèmes. Ceuxci peuvent essentiellement être subdivisés en deux catégories la première est représentée par un système dit à circuit unique dans lequel l'air d'adduction est introduit dans la pièce par l'intermédiaire d'un plafond d'aération ou par l'intermédiaire d'un parquet d'aération.Les installations à refroidir aspirent l'air frais, dans le cas de l'adduction de 1 Vair par l'intermédiaire du plafond d'aération, directement à partir de la pièce, alors que lorsque l'air est introduit par l'intermédiaire du parquet d'aération, lesdites installations aspirent leur air de refroidissement, soit, à partir de la pièce ou directement à partir du parquet d'aération. Le second système connu est le système dit à double circuit dans lequel deux masses d'air d'adduction préparées séparément sont premièrement introduites dans la pièce et deuxièmement, séparément et directement, dans les installations à refroidir Les installations qui se situent dans une pièce dégagent leur chaleur par convexion et par rayonnement.Dans des appareils dans lesquels le dégagement de chaleur est particulièrement important, on prévoit en règle générale, une adduction d'air forcée par des ventilateurs incorporés. Généralement,l'air qui est nécessaire pour le refroidissement pénètre par le bas dans les carters ou enveloppes des appareils qu'il quitte par le haut. Pour le guidage de l'air de refroidissement vers les installations à refroidir, ou pour le guidage de l'air de refroidissement dans la pièce, il existe, en fonction des conditions locales, un grand nombre de possibilités. Parmi celles-ci, on en mentionnera brièvement quelques-unes. Ainsi, on a par exemple proposé, dans le cadre de systèmes à circuit unique, d'amener l'air d'adduction par l'intermédiaire d'un plafond dit d'aération ou par plusieurs diffuseurs de grande surface disposés au-dessus du parquet ou du sol et répartis dans la pièce.Un inconvénient de ces systèmes réside dans le fait que dans le cas de pièces à charge ffermique spécifique élevée, il n'est pas possible d'obtenir un refroidissement suffisant des installations qui dégagent de la chaleur. I1 est en outre possible d'amener l'air d'adduction, par l'intermédiaire de parquets double, directement aux installations à refroidir ainsi qu'à la pièce à refroidir. L'inconvénient de ces systèmes à circuit unique réside dans le fait que s'ils permettent d'obtenir un refroidissement assez bon des installations qui se trouvent dans la pièce, la température et/ou l'humidité de l'air qui règne dans la pièce dépend très fortement de l'état des installations qui sly trouvent ou des conditions d'environnement, telles que par exemple le rayonnement du soleil. Les systèmes dits à double circuit présentent, par rapport aux systèmes à circuit unique, l'avantage important qui réside dans le fait qu'à l'aide de ces deux circuits pour l'adduction de l'air, ils permettent d'une part un refroidissement maximum des installations qui se trouvent dans la pièce et d'autre part un réglage optimal de la température et/ou de l'humidité de la pièce Toutefois, les systemes à double circuit présentent l'inconvénient d'entre relativement onéreux tant du point de vue de l'installation que de son fonctionnement, et qu'ils sont très volumineux. La présente invention a donc pour objet un système pour maintenir constante la température et/ou l'humidité dans une pièce dans laquelle se trouvent des installations qui dégagent, selon les circonstances, des quantités de chaleur différentes et qui doivent Btre refroidies directement-par de air ayant une température aussi constante que possible, ledit système devant posséder les avantages d'un système à deux circuits, c'est-à-dire permettre un refroidissement optimal des installations et un réglage optimal de la température et/ou de l'humidité de la pièce, tout en possédant également les avantages d'un système à circuit unique, c'est-à-dire d'être relativement peu onéreux tant à l'achat que dans son fonctionnement, et de ne demander, pour son installation, qu'un faible emplacement.Ce problème est résolu, selon l'invention, par le fait que la quantité d'airs de température et/ou d'humidité constante, amenée aux installations est réglée en fonction de la température et/ou de l'humidité de l'air qui règne dans la pièce. L'adduction directe d'air de température et/ou d'humidité constante aux installations permet d'obtenir que calles-ci soient toujours climatisées de façon suffisante, malgré la variation de la quantité de chaleur dégagée. La température et l'humidité de la pièce pourraient, par suite de la variation de la chaleur dégagée par les installation à refroidir ou par suite des influences de l'environnement, par exemple par la chaleur solaire, subir des modifications qui se situeraient au-delà des limites qui permettent d'assurer un certain confort.Si donc, comme cela-est proposé par l'invention, la quantité de l'air amenée aux installations est réglée en fonction de la température et de l'humidité de l'air de la pièce, il est possible, lors d'une faible chute de la chaleur dans la pièce, de maintenir la température dans la pièce à une valeur prédéterminée, par adduction, aux appareils, d'une faible quantité d'air à température constante mais se situant en-dessous dé la température qui règne habituellement dans la pièce, et, par ailleurs, il est possible, lorsque le dégagement de chaleur des appareils, ou lorsque l'apport de chaleur solaire croit, de maintenir cette valeur prédéterminée en augmentant la quantité d'air de refroidissement amenée aux installations. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention, particulièrement avantageuse car elle conduit à une réduction des frais et au volume occupé par l'installation, est caractérisée par le fait qu'elle comprend un ventilateur qui est commandé, à l'aide d'un régulateur supplémentaire, en fonction de la température et/ ou de l'humidité qui règne dans la pièce. A titre d'exemple on a décrit -ci-dessous et repré senté au dessin annexé, d'une part l'état de la technique, et d'autre part, une forme de réalisation du système selon l'invention. La figure 1 représente le principe d'un système connu à un circuit. La figure 2 représente le principe d'un système connu à deux circuits. La figure 3 représente schématiquement le principe du système selon l'invention. Dans le système à circuit unique de la figure 1, on se propose de refroidir de telle manière les appareils G qui se trouvent dans la pièce R, que les températures limites et la valeur de l'humidité, prédéterminées par le fabricant pour les parties de ces appareils, ne soient pas dépassées. A cet effet, l'air d'adduction est amené, par l'intermédiaire d'un parquet dit double D, à la pièce R, par des sorties d'air ou diffuseurs ménagés dans le parquet double,etdirectement aux appareils G. A l'aide d'un détecteur de température T et d'un détecteur d'humidité F, ou à l'aide d'un dispositif de réglage de la température Rt et d'un dispositif de réglage de l'humidité Rf, la valeur de la température et la valeur de l'humidité sont maintenues à une valeur constante. Ceci s'opère, de manière connue, de façon que si la température de l'air d'adduction est trop élevée, on met en circuit, à l'aide du régulateur Rt, un dispositif de refroidissement, alors que lorsque la température de l'air d'adduction est trop basse, on met en circuit un réchauffeur en sorte que la température de l'air d'adduction est abaissée ou augmentée jusqu'à ce que la température prédéterminée soit détectée par le détecteur de température T. De la mme façon, on règle à l'aide du détecteur de l'humidité F et du dispositif de réglage de l'humidité Rf, un humidificateur B ou un refroidisseur K jusqu'à ce que l'humidité de l'air d'adduction déterminée par le détecteur d'humidité F ait atteint sa valeur de consigne.Dans ce système, le ventilateur V fournit, en permanence, des quantités fixes d'air d'adduction aux appareils G à refroidir ou à la pièce R. Ainsi que cela a déjà été mentionné, les systèmes qui fonctionnent selon ce principe présentent l'inconvénient qui réside dans le fait que la température ou l'humidité de l'air qui règne dans la piece R dépend très fortement du dégagement de chaleur des appareils ou de l'effet de la chaleur provenant de l'extérieur-. Un tel réglage de la température de la pièce ou de l'humidité de celle-ci n'est pas possible dans ce genre de système si l'on veut obtenir une température constante de l'air d'adduction et/ou une humidité constante de l'air d'adduction. La figure 2 représente un système dit à deux circuits qui amène, comme le système selon la figure 1, de l'air d'adduction à température et à humidité constante aux appareils G, par l'intermédiaire d'un parquet double D. Mais afin d'amener ou de maintenir l'air de la pièce R à la température et/ou à une humidité voulue, il est prévu un second système d'air d'adduction, comprenant le refroidisseur K2, le réchauffeur E2, l'humidificateur B2 et un ventilateur V2, et à laide duquel il est possible, au moyen d'un régulateur de température Rt2 et d'un régulateur de l'humidité Rf2 commandé par un détecteur de température T2 ou d'un détecteur d'humidité F2, de maintenir à des valeurs constantes la température et l'humidité dans la pièce R, indépendamment du dégagement de chaleur des appareils G.Ainsi que cela ressort déjà du schéma de principe de la figure 2, la dépense à prévoir en dispositifs de refroidissement, de réchauffage, d'humidification et de circulation de l'air, ainsi qu en dispositifs de réglage associés,est pratiquement le double de celle qu'entraîne le système à un circuit. C'est la raison pour laquelle ces frais d'installation et frais de fonctionnement élevés d'un part, et l'encombrement important d'autre part, constituent deux obstacles pour l'installation d'un tel système à deux circuits qui présente néanmoins des avantages remarquables pour le refroidissement-des appareils d'une part et pour la climatisation de la pièce d'autre part. La figure 3 représente un système selon l'invention qui combine de façon pratiquement idéale les avantages du système à deux circuits avec ceux du sytème à un circuit, sans toutefois présenter les inconvénients de ces deux systèmes. Le système selon l'invention comprend, comme le système selon les figure 1 et 2, une installation pour l'adduction d'air à température etZou d'humidité constante aux appareils G, et constituée par un refroidisseur, par un réchauffeur, par un humidificateur, par un ventilateur et par les installations associées de réglage Rt et Rf comportant les deux détecteurs T1 et F1. La différence entre le système à un circuit selon la figure 1 réside dans le fait que la quantité d'air de température et/ou d'humidité constante, amenée aux appareils G par l'intermédiaire du parquet double, peut être réglée à l'aide du ventilateur V. A cet effet, on a prévu dans la pièce. R un détecteur de température T2 et/ou un détecteur d'humidité F2 qui commandent à l'aide du dispositif de réglage Rr, le débit d'air du ventilateur. Si par exemple la température de l'air de la pièce R croit, malgré l'adduction d'air à température constante aux appareils G et à la pièce R, par suite du dégagement de chaleur des appareils G ou du chauffage extérieur par le soleil etc, au-delà d'une valeur limite prédéterminée, le dispositif de réglage de la pièce Rr augmente le débit d'air du ventilateur V à l'aide du détecteur de température T2. Après l'adduction d'air à température constante aux appareils G et à la piece R, des quantités d'air de refroidissement plus importantes sont amenées dans la pièce R, et la température qui règne dans celle-ci est donc abaissée. Lorsque la température dans la pièce dépasse une valeur prédéterminée, on peut, de manière similaire, par exemple en débranchant certains appareils G, diminuer, à l'aide du détecteur de température T2 et du dispositif de réglage de la pièce Rr, le débit du ventilateur V afin que les quantités réduites d'air de refroidissement permettent un accroissement de la température qui règne dans la pièce. Si dans certains buts, il s'avère nécessaire de maintenir, à la place de la température, le degré d'humidité dans une pièce à une valeur déterminée ou dans un intervalle étroit prédéterminé, il est possible, par exemple à l'aide d'un régulateur de l'humidité Fh de maintenir constante 1 1humidité de la pièce en y amenant une quantité d'air plus ou moins importante. Par un dimensionnement approprié du dispositif de réglage de la pièce Rr ou bien en déterminant des points ou des plages appropriés pour la température de la pièce ou pour l'humidité de celle-ci, il est possible de maintenir les valeur de la température et/ou de l'humidi- té dans certaines limites souhaitées. Bien que dans l'exemple représenté de 1 'inven- tion, on ait représenté un ventilateur pour régler la quantité d'air, on pourrait, si on le désire, mettre en oeuvre d'autres organes réglables, tels que par exemple des soupapes, des volets, des moteurs, etc. Ainsi que cela ressort du schéma de principe de la figure 3, et malgré les propriétés avantageuses du système selon l'invention, telles que refroidissement maximum des appareils et de la climatisation de la pièce, la dépense en matériel à prévoir pour le système selon l'invention est sensiblement inférieure d celle d'un système à deux circuits et à peine supérieure à celle d'un système à un circuit tel que représenté dans la figure I. REVENDICATIONS 1. Système pour maintenir constante la température et/ou l1 humidité d'une pièce à charge thermique variable et dans laquelle se trouvent des installations qui, selon leur état, produisent des quantités de chaleur différentes et doivent autre refroidies directement avec de l'air ayant autant que possible une température et une humidité constante, du type comprenant un refroidisseur, un réchauffeur et un humidificateur qui sont contr8lés de telle manière à l'aide de régulateurs de température et/ou de l'humidité que l'air amené aux installations possède une température etjou une humidité constante, ainsi qu'un ventilateur pour amener de l'air, plus particulièrement pour la climatisation de pièces dans lesquelles sont montées des installations pour le traitement de données, caractérisé par le fait que la quantité d'air à température et/ou à humidité constante amenée directement à la pièce et/ou auxdites installations est réglée en fonction de la température et/ou de 11 humidité de l'air qui règne dans ladite pièce (R). 2. Système suivant la revendication 1, caractérise par un ventilateur dont le débit est ajusté à l'aide d'un régulateur en fonction de la température et/ou de l'humidité qui règne dans la pièce (R).