Brevet FR2768495A1 — publié le 19990319

L'invention concerne un dispositif de recyclage d'air destiné aux installations de ventilation à double flux et de déshumidification, comportant un ventilateur de recyclage et trois volets de surpression. On connaît des systèmes de recyclage d'air constitués d'un caisson de mélange équipé de trois volets actionnés en ouverture et en fermeture par un servomoteur. De tels dispositifs ne donnent pas entièrement satisfaction en raison d'une part, du coût élevé de l'équipement et du fait qu'ils imposent un positionnement particulier du ventilateur d'extraction conduisant, soit à une baisse importante du débit d'air en position de recyclage, soit à une perte de la pression dynamique du ventilateur. Un autre inconvénient est lié à la durée d'ouverture et de fermeture des volets et aux risques de grippage de ceux-ci. En hiver, le réchauffage de l'air neuf est relativement coûteux, puisqu'il représente environ 40% des besoins énergétiques des logements. La tendance économe de nombreux utilisateurs de maisons individuelles les pousse à arrêter la ventilation en hiver, ce qui conduit à des condensations et des moisissures à l'intérieur des logements Avec le procédé objet de l'invention, en période d'inoccupation du logement, la position recyclage va permettre de déshumidifier l'air intérieur, sans introduire d'air neuf, permettant des économies d'énergie tout en laissant la maison saine, et en période d'occupation, la fonction double flux est assurée avec récupération de l'énergie de l'air extrait. L'installation selon invention ne présente pas les inconvénients des installations connues. C'est un premier but de l'invention de fournir une installation double flux (air neuf et air extrait) permettant instantanément de passer de la position double flux à la position recyclage et vice-versa. C'est encore un but de l'invention de fournir un dispositif de recyclage d'air permettant de maintenir au niveau désiré, le débit d'air en position recyclage et d'assurer la déshumidification de l'air recyclé tout en assurant le chauffage des locaux traités dans le cas où le système incorpore une pompe à chaleur. C'est toujours un but de l'invention de proposer une installation fonctionnant en double flux pendant les périodes d'occupation et en recyclage pendant les périodes d'inoccupation, permettant ainsi de réaliser d'importantes économies d'énergie. Une installation selon l'invention comporte un ventilateur de recyclage et trois volets de surpression, en remplacement des trois volets motorisés utilisés traditionnellement. L'invention sera bien comprise par la description des figures dans laquelle: - la figure 1 représente une installation selon l'invention en position double flux - la figure 2 représente une installation selon l'invention en position recyclage. - la figure 3 représente des variantes de l'invention. - les figures 4 et 5 représentent des exemples de réalisation des volets de surpression. Une installation selon l'invention figures 1 et 2, comporte trois ventilateurs (10), (11), et (12). En position de double flux (figure 1), les ventilateurs (10) et (11) sont alimentés électriquement et le ventilateur (12) est à l'arrêt. La mise en service du ventilateur (10) provoque une dépression en P2 permettant l'ouverture du volet de surpression (13) et le passage du flux d'air extrait de AE vers AR. Dans une variante, le volet (13), pourra être placé au refoulement du ventilateur (10). Parallèlement, le ventilateur de soufflage (11) crée une dépression en P5 provoquant l'ouverture du volet de surpression (14), ce qui permet le passage de l'air neuf de AN vers AS. On remarquera que dans ce cas d'utilisation, P5 > P1 laissant fermer le volet de surpression (15). Les volets de surpression (13), (14) et (15), sont constitués chacun par une ou plusieurs plaques légères, soit rigides articulées autour d'un axe, soit souples et se déformant autour d'une partie fixe. Dans le cas favorable où le système incorpore un système de pompe à chaleur, I'évaporateur (21) de celle-ci est placé dans le flux d'air extrait et le condenseur (20), restituant la chaleur, est placé dans le flux d'air neuf. Le compresseur (22) assure le transfert énergétique entre ces deux éléments. Le fluide frigorigène de travail pourra être du type pur ou un mélange de fluides zéotropique ou azéotropique. En position recyclage (figure 2), les ventilateurs (11) et (12) sont alimentés électriquement et le ventilateur (10 ) est à l'arrêt. La mise en service du ventilateur (12) conduit à une surpression en P6, ouvrant le volet de surpression (15). La pression P1 est alors inférieure à P2, laissant le volet (13) fermé. Le ventilateur (12) conduit à une surpression en P5, fermant le volet de surpression (14). L'air extrait AE est recyclé vers RE puis soufflé en AS. Dans une variante on pourra placer le volet (15) à l'aspiration du ventilateur (12), auquel cas la dépression créée par la mise en service du ventilateur (12) assurera l'ouverture du volet (15) et inversement. Dans le cas favorable où le système incorpore une pompe à chaleur, I'évaporateur (21) assure le refroidissement, mais aussi la déshumidification, de l'air repris en AE. L'air passe ensuite sur le condenseur (20), où il se réchauffe avant d'être insufflé en AS dans les locaux traités. La chaleur ainsi transmise dans les locaux est égale à la chaleur latente de condensation de l'eau condensée, plus l'équivalent calorifique du travail de compression. En position double flux, il est possible d'assurer en été le rafraîchissement de l'air insufflé dans les locaux en AS, il suffit d'incorporer une vanne d'inversion de cycle au système thermodynamique, inversant les rôles respectifs de l'évaporateur et du condenseur. La figure (3) représente des variantes de l'invention concernant la position des volets (15) et (13) et une variante concemant le système thermodynamique de récupération de chaleur qui comporte, en plus du circuit de pompe à chaleur composé du compresseur (22), de l'évaporateur (21) et du condenseur (20), un récupérateur statique du type caloduc superposé, caloduc gravitaire ou autre composé de la batterie de récupération (31), placée sur le circuit d'air extrait et de la batterie de transfert (30) placée sur le circuit d'air soufflé. La figure 4 représente un exemple de réalisation des volets de surpression dans lequel des vantelles légères et rigides (421, 422.... 42tri) sont articulées autour d'un axe (43) et des points fixes (44), permettant d'obturer ou d'ouvrir l'orifice (41) de la plaque de séparation (40) selon la différence des pressions d'air régnant de chaque côté de la plaque (40). La figure 5 représente un autre mode de réalisation des volets de surpression dans lequel une plaque souple déformable (45) est fixée sur la plaque (40) permettant d'obturer ou d'ouvrir l'orifice (41) de la plaque (40), selon la différence des pressions d'air régnant de chaque côté de la plaque (40). Les applications du procédé sont multiples, mais la principale est le chauffage des maisons individuelles neuves comportant un système double flux air neuf / air extrait. En période d'occupation, I'air extrait de la cuisine, des W-C, des salles de bains est aspiré en AE par l'appareil; après récupération de chaleur, I'air vicié est rejeté à l'extérieur en AR. Dans le même temps de l'air neuf extérieur est introduit en AN, puis insufflé après réchauffage en AS vers les pièces principales. En période d'inoccupation du logement, il n'y a pas production d'air vicié, la position recyclage va permettre de déshumidifier l'air intérieur, sans introduire d'air neuf, permettant des économies d'énergie tout en laissant la maison saine. La commande occupation / inoccupation s'effectue manuellement par l'utilisateur au moyen d'un inverseur qui commande tout simplement la mise en service des ventilateurs concemés. La régulation de température est assurée par un thermostat d'ambiance qui assure la mise en service du compresseur. L'invention ne se limite pas aux logements, elle trouve également son application dans la déshumidification des piscines couvertes et à tout système de ventilation à double flux. REVENDICATIONS 1. Dispositif de recyclage d'air destiné aux installations de ventilation à double flux et de déshumidification, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ventilateur de recyclage (12) et trois volets de surpression (13), (14), (15). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'en position double flux, le volet (15) est fermé et les volets (13) et (14) sont ouverts, par dépression ou par surpression. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'en position recyclage, le volet (15) est ouvert et les volets (13) et (14) sont fermés, par dépression ou par surpression. 4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le passage du mode double flux au mode recyclage s'effectue par l'arrêt du ventilateur (10) et la mise en service du ventilateur (12). 5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une pompe à chaleur constituée d'un évaporateur (21) et d'un condenseur (20), assurant le rôle de récupération de chaleur en position double flux et de déshumidification en position recyclage. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un récupérateur de chaleur constitué de deux éléments (30) et (31) du type caloduc gravitaire ou superposé. 7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les volets de surpression (13), (14) et (15), sont constitués de une ou plusieurs vantelles (42) articulées autour d'un axe (43). 8. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les volets de surpression (13), (14) et (15), sont constitués d'au moins une plaque (45) souple et déformable. 9. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la commande recyclage / double flux, s'effectue par un interrupteur inverseur. 10. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la pompe à chaleur est du type réversible, afin d'effectuer le chauffage en hiver et le rafraîchissement en été.