Brevet FR2471560A1 — publié le 19810619

Installation destinée à la climatisation de plusieurs enceintes La présente invention concerne une installation destinée à climatiser plusieurs enceintes ou locaux indépendamment des variations du besoin de chaleur de ceux-ci, installation comportant un dispositif de traitement d'air qui est réglé par un régulateur de température et qui fournit de l'air aux différentes enceintes ou locaux par la voie d'une gaine d'air traité commune et d'appareils de réchauffage d'air distincts, réglés par la tem pérature ambiante, qui alimentent chacun une enceinte ou local. Pour la climatisation d'enceintes ou locaux, il est connu d'avoir recours à des installations de climatisation ou conditionnement d'ambiance. I1 est ainsi possible de chauffer ou de refroidir des enceintes ou locaux à climatiser selon les conditions de température que l'on désire obtenir dans ceux-ci. La conception des installations de climatisation est prévue en fonction des conditions requises pour l'enceinte ou pour les enceintes à climatiser. Pour climatiser plusieur s enceintes ou locaux, il est connu d'utiliser des installations de climatisation centrales et, dans les cas où des conditions de climatisation différentes doivent être prévues pour les différentes enceintes ou locaux, on a, comme on le sait, recours, pour réaliser ces conditions, a des mesures de climatisation complémentaires. De telles conditions de climatisation s'implosent entre autres dans le cas des véhicules de chemin de fer, dans lesquels le besoin de chaleur peut varier d'un compartiment à l'autre. On sait que lorsqu'il s'agit de climatiser plusieurs enceintes ou locaux indépendamment de variations du besoin de chaleur de ceux-ci, on peut alimenter chacune des enceintes ou locaux en air de température différente par deux gaines d'arrivée d'air distinctes. Les courants d'air sont alors mélangés dans un dispositif mélangeur selon la température d'ambiance voulue dans chacune des enceintes, la quantité d'air fournie à chaque enceinte étant constante. La différence de température des courants d'air arrivant au dispositif mélangeur est dans ce cas tout d'abord déterminée, et ce, en fonction de la gamme de réglage des valeurs théoriques, du nombre de personnes devant se trouver dans l'enceinte, ainsi que des pertes de chaleur et des irradiations thermiques possibles.Ce procédé de conditionnement climatique d'ambiance s'avère toutefois désavantageux du fait que, d'une part, la production, le transport et le mé lange des deux courants d'air de température différente sont relativement compliqués et onéreux et que, d'autre part, on ne peut obtenir, en particulier dans le cas de la marche en refroidissement, qu'un pauvre degré de rendement. Un point qui se rénale également non satisfaisant est que la différence de température des deux courants d'air doit être supérieure à celle qui serait nécessaire dans chaque cas particulier pour la raison que les températures de l'air ne sont réglées que d'après la température de l'air extérieur. Dans le cas d'une autre installation de conditionnement d'ambiance de plusieurs s enceintes ou locaux indépendamment des variations du besoin de chaleur de ces enceintes ou locaux, la température de l'air qui est fourni à ceux-ci par un dispositif de traitement d'air, par la voie d'une gaine d'air traitée commune, est réglée en fonction de la température extérieure de telle façon que la valeur théorique réglable la plus faible de- l'un des locaux ne soit pas dépassée en cas de besoin de chaleur minimum, la chaleur manquante est fournie à l'air devant alimenter les locaux par réchauffage dans des appareils de réchauffage distincts, propres aux différents locaux, par lesquels les courants d'air arrivent à ceux-ci.Ce genre de conditionnement d'ambiance présente l'inconvénient que la puissance à prévoir aux appareils de réchauffage doit être plus grande qu'il n'est nécessaire, pour à ciinp la raison que l'air fourni par le dispositif de traitement d'air Oa1r traitée commune ne peut dépasser la plus faible des valeurs théoriques d'ambiance possibles. L'installation de conditionnement d'ambiance fonctionne par conséquent à un degré de rendement médiocre, en-particulier dans le cas d'une température ambiante inférieure à la température extérieure. C'est pour les raisons qui ont été exposées ci-dessus que la présente invention vise à procurer une installation destinée à la climatisation de plusieurs enceintes ou locaux du genre de celle qui est indiquée dans le préambule de ce mémoire qui permet de réaliser un conditionnement d'ambiance optimum au prix d'une dépense réduite et d'une consommation d'énergie également réduite.A cet effet, il est prévu, suivant la présente invention, que les signaux de réglage qui sont fournis aux appareils de réchauffage d'air soient en même temps envoyés à un étage de comparaison qui tire de ces signaux-le signal de réglage le plus faible et l'envoie, par l'intermédiaire d'un intégrateur, au régulateur de température du dispositif de traitement d'air, de telle façon que, pour une quantité d'air trai té constante, au moins un signal de réglage réglant l'appareil de réchauffage d'air soit réduit à zéro. De plus, suivant la présente invention, il est prévu que, l'agencement ne comportant pas de détecteur de température extérieure, la valeur théorique, pour la température de l'air traité, ne soit donnée que par l'in- termédiaire de l'étage de comparaison. L'installation de climatisation qui fait l'objet de la présente invention offre le grand avantage de consommer nettement moins d'énergie que les installations de conditionnement d'ambiance comparables. Ceci est dû à ce que l'appareil de réchauffage d'air de l'une au moins des enceintes ou locaux à climatiser ne doit pas assurer de réchauffage, pour la raison que l'air fourni par le dispositif de traitement d'air est chauffé à la température d'ambiance voulue de cette enceinte ou local. Ceci signifie que les appareils de réchauffage d'air des autres enceintes ou locaux doivent également fournir relativement moins de chauffage et que les puissances à prévoir aux appareils de réchauffage d'air peuvent être relativement plus faibles. De plus, le degré de rendement, pour la marche en refroidisse. ment, est également meilleur, puisqu'il faut également moins de puissance pour le refroidissement. L'intégrateur sert en outre à supprimer les oscillations de courte durée des signaux de réglage qui sont envoyés à l'étage de comparaison et à produire des transitions continues dans les cas de commutations de valeurs théoriques dans l'une des enceintes ou locaux; de ce fait, l'écart de réglage qui subsiste est en outre réduit à zéro. On décrira ci-après un exemple de réalisation de l'invention qu'illustre le dessin annexé au présent mémoire. Ce dessin représente trois enceintes ou locaux contigus 1, qui sont climatisés au moyen de l'installation faisant l'objet de la présente invention. A chacune des différentes enceintes 1, qui peuvent par exemple être des compartiments de véhicule ferroviaire, de l'air provenant d'un dispositif de traitement d'air 10 arrive par une gaine d'air traité commune 2 et par des appareils de réchauffage d'air distincts 3, qui alimentent chacun une enceinte . La température qui règne dans chacune des différentes enceintes 1 est relevée par un détecteur 4, propre à l'enceinte, et est acheminée comme valeur effective à un régulateur d'ambiance 6. La température voulue dans chacune des différentes enceintes-est réglée par un émetteur de valeur théorique 5 et est communiquée au régulateur d'ambi ance 6 de l'enceinte correspondante 1.A partir de la différence entre la valeur effective de la température ambiante de l'enceinte et la valeur théorique réglée, le régulateur d'ambiance 6 forme un signal, qui est envoyé comme signal de réglage à l'appareil de réchauffage d'air correspondant 3. Selon la conception du régulateur d'ambiance 6, il se produit un réglage continu ou un réglage quasi continu de la puissance de réchauffage à l'appareil de réchauffage d'air correspondant 3 et l' on obtient de cette façon une climatisation individuelle des différentes enceintes 1. La température de l'air qui passe du dispositif de traitement d'air 10 dans la gaine à air traité 2 est relevée par un détecteur de température 7 et elle est communiquée comme valeur effective à un régulateur de température 9.Comme l'indique le tracé en pointillé, il n'a été communique jusqu'alors à ce régulateur de temps pérature 9, pour la réalisation d'un réglage de température, que la température extérieure, qui a été relevée par un détecteur de température 8, ce régulateur ayant réglé la puissance de chauffage ou la puissance de refroidissement du dispositif de traitement d'air 10 selon sa caractéristique de réglage, qui est déterminée par son genre de construction. Dans le cas de l'installation qui fait.l'objet de la présente invention, les signaux de réglage de tous les appareils de réchauffage d'air 3 sont acheminés vers un étage de comparaison 11, qui tire de ces signaux le signal de réglage le plus faible. Le signal de sortie de l'étage de comparaison 11 est alors envoyé additionnellement au régulateur de température 9 comme signal de valeur théorique, par l'intermédiaire d'un intégrateur 12. Le dispositif de traitement d'air 10 débite alors dans la gaine à air traité 2 -de l'air tempéré de telle sorte que le signal de réglage de l'un au moins des appareils de réchauffage d'air soit réduit à zéro. L'intégrateur 12 supprime en outre, entre autres, les oscillations de courte durée du signal de sortie de l'étage de comparaison 11 et il assure de cette manière un réglage de température continu. Du fait qu'au moins l'un des appareils de réchauffage d'air 3 ne doit pas produire de réchauffage, cette installation de clima tisation consomme relativement peu d'énergie, ce cequi signifie que son degré de rendement est sensiblement meilleur que celui d'autres installations, point qui se confirme en particulier en ce qui concerne la marche en refroidissement, pour la raison que dans le cas de celle-ci, la consommation d'énergie est également relativement réduite. I1 peut en outre être renoncé au détecteur de température exterieure 8, celui-ci n'ayant d'autre rôle que celui d'un moyen de compensation de perturbation. REVENDICATIONS 1. Installation destinée à climatiser plusieurs enceintes ou locaux indépendamment des variations du besoin de chaleur de ceux-ci, installation comportant un dispositif de traitement d'air qui est réglé par un régulateur de température et qui fournit de l'air aux différentes enceintes ou locaux par la voie d'une gaine d'air traité commune et d'appareils de réchauffage d'air distincts, réglés par la température ambiante, qui alimentent chacun une enceinte ou local, l'installation étant caractérisée en ce que les signaux de réglage qui sont fournis aux appareils de réchauffage d'air (3) sont en même temps envoyés à un étage de comparaison (11) qui tire de ces signaux le signal de réglage le plus faible et l'envoie, par l'intermédiaire d'un intégrateur (12), au régulateur de température (9) du dispositif de traitement d'air (10), de telle façon que, pour une quantité d'air constante, au moins un signal de réglage réglant l'appareil de réchauffage d'air (3) soit réduit à zéro. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la valeur théorique, pour la température de l'air traité, n'est donnée que par l'intermédiaire de l'étage de comparaison (11).