Brevet FR2275734A1 — publié le 19760116

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'homogénéisation des températures dans les grands locaux chauffés de manière classique par des appareils producteurs d'air chaud, tels que des aérothermes ou des générateurs directs d'air chaud. Ce type de chauffage- consiste à réchauffer l'air du local au moyen d'un certain nombre d'appareils répartis dans le local. L'air sortant de ces appareils est en général relativement chaud (60 à 80 C). Les appareils sont placés à une certaine hauteur et soufflent l'air horizontalement par des bouches munies de volets directionnel s. L'air soufflé étant chaud, il se produit dans tous les cas, une stratification de l'air conduisant à des différences de températures importantes entre le bas et le haut du local. La couche d'air placée sous la toiture se trouve à une température moyenne très supérieure à la température nécessitée dans les zones d'occupation. I1 y a surchauffe des zones hautes, ce qui entraîne des déperditions plus élevées par la toiture De plus, la surchauffe des zones supérieures conduit à une surpression de l'air dans ces zones. L'air chaud s'échappe vers l'extérieur par tous les interstices et les ouvertures. Ces fuites sont compensées par une quantité égale d'air froid pénétrant dans les zones basses. La stratification due à l'air chaud conduit donc à une augmentation des pertes calorifiques, d'une part par les déperditions de la toiture et, d'autre part, par la ventilation naturelle. D'autres procédés de chauffage peuvent conduire de même à dès stratii^2tions importantes de l'air. Le dispositif décrit ci-après stapplique à ces cas. Les phénomènes de surchauffe des zones hautes décrits ci-dessus sont connus depuis longtemps, et de nombreux procédés ont ét mis au point pour essayer d'y pallier. On peut citer en particulier - les aérothermes à prise d'air au sol, - les aérothermes situés en toiture et sou2fl & t vers le bas, - les ventilateurs de toiture soufflant l'air chaud du haut vers le bas. Le procédé et le dispositif qui font l'objet de l'invention ont également pour butde réduire la stratification de l'air, mais permettent d'obtenir une homoénéisation de l'air d'une manière plus simple et plus efficace que dans les procédés connus. Le procédé selon l'invention d'homogénéisation des températures d'un local cerné et chauffé consiste à prendre de l'air froid dans les zones basses de ce local et à le diffuser dans les zones hautes. Par ce procédé, l'air froid est diffusé dans des zones où l'air est le plus chaud. L'air froid prend donc la place de l'air le plus chaud qui est par ailleurs entraîné vers le bas par suite-de la prise d'air dans les zones basses. Par une amenée d'air froid dans les parties hautes on s' oppose donc à la stratification en couches d'air de plus en plus chaud. I1 est à noter que ce procédé se distingue nettement des procédés antérieurs dans lesquels on faisait diffuser non pas de l'air froid mais de l'air chaud et que dans les procédés où la diffusion de l'air chaud était effectuée dans les parties hautes cet air devant être pulsé vers le bas, ce qui est inutile grâce au procédé selon l'invention. La présente invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, dispositif qui comprend une gaine verticale de circulation d'air munie d'un ventilateur destiné à pulser l'air vers le haut, d'une prise d'air dans les zones basses du local et d'un système de diffusion dans les zones hautes de ce local. Le ventilateur destiné à pulser l'air vers le haut dans la gaine peut être disposé à n importe quel endroit dans cette gaine. Le système de diffusion de l'air dans les parties hautes peut être constitué notamment par une gaine de répartition munie d'orifices de soufflage ou un plénum soufflant sur tout ou partie de sa périphérie. Le transfert de chaleur est fonction du débit d'air mis en oeuvre et de la différence des températures entre l'air situé dans la zone d'occupation et l'air se trouvant sous la toiture. e débit d'air total à mettre en oeuvre dépend des déperditions caloriliques partielles du local oux divers niveaux, les températures au niveau du sol et sous toiture en absence de système d'homogénéisation, de l'étanchéité de la construction et des dimensions du local. Les débits à mettre en oeuvre doivent être calculés dans chaque cas particulier; le nombre d'appareils dépend des dispositions locales et des possibilités d'implantation. A noter que les gradients de vitesse à l'aspiration étant très vite réduits dès que l'on s'éloigne de la bouche, l'empla- cement des dispositifs selon l'invention ne pose pas de problème particulier. On peut envisager l'installation de ces dispositifs dans tous les locaux existants chauffés actuellement par aérothermes ou générateurs d'air chaud. On peut de même les envisager dans les nouveaux locaux à construire. Dans ce cas, ils peuvent être adaptés pour faire partie intégrante de l'installation de chauffage à construire: les dispositifs comportent alors un piquage à un certain niveau répartissant l'air froid aspiré en bas d'une part vers le haut de la colonne, d'autre part vers une branche horizontale comportant une batterie de chauffage et un ou plusieurs orifices de diffusion, jouant ainsi le rôle d'aérotherme de chauffage. La description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples, fera apparaître d'autres caractéristiques et avantages de l'invention. la i. 1 est une vue en élévation d'un dispositif selon la présente invention, la Fig. 2 est une vue de dessus de la Fig. 1, la Fig. 3 est une vue en élévation d'une variante d'un dispositif selon l'invention comportant une batterie de chauffage, la Fig. lr est une vue de dessus de la Fig. 3. Le dispositif d'homogénéisation des températures d'un local 1 représenté sur les Fig. 1 et 2 comprend une colonne verticale 2 munie d'une prise d'air 5 au niveau du sol 4 de ce local, d'une gaine de diffusion de l'air 5 sous la toiture 5, d'un ventilateur 7 muni de silencieux E. Sa gaine 5 comporte trois ori fiches o aiffusion verticaux tels que 9. Le ventilateur 7 aspire de l'air qui est pris au niveau du sol et est diffusé sous la toiture en direction horizontale par les orifices tels que 9. Le dispositif représenté sur les Fig. 5 et 4 comporte deux variantes par rapport à celui représenté sur les deux premitres figures, à savoir un piquage 10 sur la colonne verticale qui dévie une partie de l'air vers une batterie de chauffage 11 et une bouche de diffusion 12, ainsi qu'une boîte de diffusion multidirectionnelle 13 comportant des orifices de diffusion tels que 14 à la place de la gaine de diffusion monodirectionnelle. REVENDICATIONS 1. Procédé d'homogénéisation des températures d'un local fermé et chauffé, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre de l'air froid dans les zones basses et de le diffuser dans les zones hautes. 2. Dispositif d'homogénéisation des températures d'un local fermé, caractérisé en ce qu'il comporte une gaine verticale de circulation d'air, munie d'un ventilateur destiné à pulser l'air vers le haut, d'une prise d'air dans les zones basses du local et d'un système de diffusion de l'air dans les zones hautes de ce local. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le soufflage d'air se fait par une gaine munie d'orifices ou de bouches de diffusion ou par un plénum soufflant horizontalement sur tout ou partie de sa périphérie. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte sur la gaine verticale un piquage répartissant l'air aspiré en bas d'une part vers le haut de la gaine et, d'autre part, vers une branche horizontale comportant une batterie de chauffage et un ou plusieurs orifices de diffusion.