Brevet FR2815396A1 — publié le 20020419

La présente invention concerne un procédé de construction d'une installation de climatisation semi-statique pour des locaux de toute nature ; elle concerne également l'installation et les différents moyens mis en oeuvre. La recherche du confort et du bien-être, dans l'habitat, conduit bien souvent à adopter des solutions dispendieuses. La présente invention propose un procédé qui repose sur une maîtrise des différents facteurs qui influent sur la sensation de confort et de bien-être et qui permet en conséquence de réaliser, dans les conditions climatiques les plus courantes, en zone tempérée, des économies non négligeables, au niveau des consommations énergétiques. Le procédé selon l'invention consiste-à aménager une ou plusieurs surfaces avec un matériau bois, par exemple un plancher, un lambris ou une allège, lequel bois est préalablement traité pour être utilisé avec un taux propre d'humidité de l'ordre de 9 à 11 %, -à installer contre la partie cachée de la surface bois, des moyens susceptibles de modifier, par conduction, la température de ladite surface afin de réaliser un chauffage ou un refroidissement selon le cas, -à installer dans les locaux un ou plusieurs appareils de traitement de l'air pour maintenir, dans une couche ou strate qui baigne la ou lesdites surfaces en bois, un degré hygrométrique de l'ordre de 50 à 55 % ou moins selon le type de bâtiment, ce qui permet d'assurer un confort à partir de 12OC et plus. L'invention concerne également l'installation pour la mise en oeuvre du procédé, laquelle installation comprend : - au moins une surface réalisée en bois comme par exemple un plancher, lambris ou allège, - un réseau énergétique formé de tubes ou autres, susceptibles de communiquer par conduction, à la face cachée de ladite surface en bois, une température appropriée, laquelle température, au niveau dudit réseau, est inférieure à 110OC, - un appareil de traitement de l'air pour maintenir dans la couche ou strate qui couvre ou baigne ladite surface, un degré hygrométrique de l'ordre de 50 à 55 % ou moins selon le type de bâtiment. Toujours selon l'invention, la surface réalisée en bois se présente sous la forme d'un plancher dont le parquet est fixé sur lambourdes, lequel plancher est posé sur le sol ou aménagé sous forme d'estrade, laquelle surface peut également se présenter sous forme de lambris ou allège, associé ou non à un plancher. Selon l'invention, le réseau énergétique est constitué de tubes en cuivre dans lesquels circule le fluide de chauffage ou de refroidissement de la surface réalisée en bois, lesquels tubes sont disposés sur cales ou dans des encoches aménagées dans les lambourdes, ou autres, de façon à être en contact direct avec la face cachée de ladite surface, lequel réseau est alimenté selon les besoins par une chaudière et/ou un groupe de réfrigération. Selon une variante de réalisation, le réseau énergétique est constitué de résistances électriques du type cordons chauffants, pour élever la température de la surface réalisée en bois, lesquelles résistances sont installées sur des cales ou gouttières, pour être en contact direct avec la face cachée de ladite surface en bois. Selon une autre disposition de l'invention, l'appareil de traitement de l'air est constitué d'une pompe à chaleur associée à un réseau qui permet de diffuser l'air traité, à la partie inférieure des locaux, au niveau des plinthes par exemple, l'air circulant en circuit fermé avec une possibilité d'injection d'air neuf par le biais d'un volet motorisé. Selon un autre mode de réalisation, l'appareil de traitement de l'air consiste en un dispositif déshumidificateur muni d'un hygrostat permettant sa mise en oeuvre en fonction des besoins, lequel dispositif peut également être associé à un dispositif humidificateur mis en oeuvre par un hygrostat du type à plage neutre et être aussi associé selon le cas à un dispositif de projection d'un produit approprié du genre désodorisant. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés donnés à titre indicatif, et dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, un local comprenant l'installation de climatisation selon l'invention ; - les figures 2 à 5 montrent, en coupe, le positionnement des tubes ou résistances chauffantes par rapport à la surface en bois ; - la figure 6 montre une épingle constituée d'un tube de cuivre entrant dans la constitution du réseau de circulation de fluide ; - la figure 7 montre, schématiquement, l'appareil de traitement de l'air qui circule dans les locaux, lequel appareil est constitué d'une pompe à chaleur ; - la figure 8 montre, d'une façon plus détaillée, l'introduction de l'air traité, dans les locaux, à la partie inférieure, par exemple au niveau des plinthes ; - la figure 9 représente un autre appareil de traitement de l'air qui comprend un dispositif de déshumidification associé à un dispositif d'humidification et éventuellement un dispositif de vaporisation d'un produit du genre désodorisant. La figure 1 montre, schématiquement, un local 1 équipé d'une installation de climatisation. Ces locaux sont aménagés de façon à comporter au moins une surface réalisée en bois. On peut ainsi trouver un aménagement de plancher 2, au niveau du sol ou, par exemple, un aménagement de lambris 3 ou encore d'allège (non représenté). Ces aménagements peuvent être combinés entre eux ou être seuls selon le cas. Cet aménagement peut être conçu dès le départ pour des locaux neufs ou être installé en rénovation ou en transformation de locaux existants. L'émission calorifique ou frigorifique est réalisée au moyen d'un réseau énergétique 4 qui, dans le mode de réalisation représenté figure 1, est constitué de tubes 5. Ces tubes 5 sont de préférence en cuivre ou éventuellement en acier noir ou inox. Le réseau 4 est relié à une chaudière 6 située à l'extérieur des locaux et, selon le cas, à un groupe de réfrigération 7 qui permet de refroidir les locaux. L'eau qui circule dans le réseau 4 et les tubes 5 peut être portée à une température inférieure à 1100. La production des calories nécessaires est réalisée par la chaudière 6 utilisant un combustible liquide, gazeux ou solide. Cette chaudière 6 peut également être constituée d'un simple échangeur équipé de thermoplongeurs. Le fluide caloporteur est de l'eau portée à haute température en hiver ; en été, l'eau est refroidie au moyen du groupe de réfrigération 7. D'une manière générale, l'eau circule dans des tubes à une vitesse comprise entre 1,2 et 2 m par seconde. En été, pour éviter tout problème de condensation, une sonde 8 qui contrôle le point de rosée, peut agir sur le circuit de commande de l'installation. Le réseau énergétique peut aussi être constitué de résistances électriques ou cordons chauffants comme détaillé plus loin. Le contrôle de l'humidité ambiante dans le local, est réalisé au moyen d'un appareil 9 qui effectue un traitement de l'air. Ce traitement de l'air a pour but de maintenir un degré hygrométrique de l'ordre de 50 à 55 %, ou moins selon le type de bâtiment. Ce degré hygrométrique et la température qui est comprise entre 10 et 14OC, permettent d'offrir un confort suffisant et, en même temps, préserver le bâtiment, son mobilier, ses tableaux, etc... Le traitement de l'air par l'appareil 9 s'effectue de façon discrète en ce sens que l'air n'est pas utilisé pour le transport des calories ou frigories, son mouvement est imperceptible. Cet aménagement des locaux permet de respecter les particularités des bâtiments comme par exemple l'acoustique mais aussi de respecter l'esthétique grâce à la discrétion de l'installation. Ce procédé d'aménagement est également très intéressant dans le cas de locaux de très grande hauteur, qu'il s'agisse de locaux neufs ou de bâtiments anciens rénovés. En effet, le traitement de l'air crée une stratification basse qui résulte des propriétés naturelles de l'air sec qui est plus lourd que l'air humide. La figure 2 montre d'une façon plus détaillée, le plancher 2 et l'agencement du réseau énergétique et en particulier des tubes 5. Le plancher 2 comprend un parquet 10 constitué de lattes ou panneaux de bois posés et fixés sur des lambourdes 11. Ces lambourdes sont posées sur le sol. Les tubes 5 sont conformés par exemple comme représenté figure 6, en épingle ; ils sont positionnés sur des cales 12 fixées sur les lambourdes 11. Ces cales 12 sont positionnées de façon à placer les tubes 5 directement en contact avec la face inférieure cachée du parquet 10. La longueur des tubes constituant le réseau est calculée afin d'assurer la température recherchée jusqu'à 1,5 m du sol environ, ou bien jusqu'à une hauteur supérieure selon les impératifs du volume considéré c'est-à-dire selon la nature des locaux : bâtiments de culte, salles de sports, ateliers,... Comme représenté en variante figure 4, les tubes 5 peuvent être maintenus au contact du parquet 10, directement par l'intermédiaire des lambourdes, lesquelles sont usinées à leur partie supérieure avec une entaille ou encoche 13 dont la profondeur correspond au diamètre desdits tubes. On remarque, toujours figure 4, que le plancher 2 forme en fait une sorte d'estrade posée sur le sol, habillée en périphérie au moyen d'une plinthe 14. Ce type de construction est intéressant dans les bâtiments et lieux de culte, où les rangées de sièges ne sont pas directement posées au sol. A la place des entretoises représentées figure 2, on peut aussi prévoir des cales directement posées au sol, qui supportent les tubes 5 et les maintiennent en contact avec le parquet 10. Le même montage peut être utilisé lorsque la surface bois correspond à un lambris 3 ou éventuellement une allège. Les tubes sont là aussi placés directement en contact avec la face interne cachée de la surface bois. La figure 3 montre une variante de réalisation dans laquelle le réseau énergétique est constitué de résistances électriques chauffantes 5'en lieu et place des tubes 5. Ces résistances électriques chauffantes sont placées également directement en contact avec la face interne cachée du parquet 10 constituant le plancher. Dans l'exemple de réalisation de la figure 3, les résistances électriques sont positionnées sur une gouttière métallique 15 qui est fixée sur les lambourdes 11. La figure 5 montre une variante de réalisation dans laquelle le plancher 2 est constitué d'un parquet 10 posé sur des panneaux 16 du type contre-plaqué, lesquels panneaux sont posés eux-mêmes sur des lambourdes 11 en forme de petites entretoises. Les tubes 5 ou résistances 5'du réseau énergétique, sont posés sur le sol et sont aussi directement en contact avec les panneaux 16. Les lambourdes 11 ou entretoises ont une épaisseur qui correspond au diamètre des tubes 5 ou résistances. Le bois utilisé pour la confection des surfaces chauffées ou refroidies, c'est-à-dire planchers, lambris ou allèges, doit bénéficier d'un traitement qui permet d'atteindre un équilibre compte-tenu du degré hygrométrique des locaux fixé à 50-55 %. Le bois est séché de façon à atteindre une humidité intrinsèque qui lui est propre et qui se situe entre 9 et 11 %. Cette préparation du bois est nécessaire pour éviter toute modification géométrique et en particulier les modifications géométriques perpendiculaires à la fibre. La figure 6 montre une portion du réseau énergétique et en particulier un tube 5 formé en épingle. Ces tubes sont connectés aux collecteurs aller et retour du réseau 4 et comportent des vannes 17 de réglage et d'isolement. La résistance thermique du matériau : bois, contre-plaqué ou panneau de particules, est un atout intéressant qui permet d'obtenir une température en surface de l'ordre de 300 environ alors que les tubes ou résistances chauffantes sont portés à une température maximale légèrement inférieure à 0 110 . Ce système de climatisation fonctionne uniquement avec de la chaleur sensible. Cette chaleur est communiquée au plancher, lambris ou allège par conduction et dans une moindre mesure par rayonnement. Il n'y a aucun phénomène de convection. Ce système de climatisation présente de ce fait un avantage complémentaire important puisqu'il n'y a pas de déplacement de grande quantité d'air avec tous les inconvénients liés à ces techniques (poussières, bruits, encombrement des gaines, etc...). Le traitement de l'air peut s'effectuer au moyen d'un caisson type pompe à chaleur 9. Cette installation est détaillée figures 7 et 8. Cette pompe à chaleur fonctionne avec une reprise de l'air dans les locaux au moyen d'une aspiration 21. De l'air neuf peut également être introduit avec un conduit 22 relié à l'extérieur, muni d'un volet 23 motorisé actionnable par exemple au moyen d'une sonde 24 qui réalise un contrôle de la qualité de l'air dans les locaux. L'air refoulé par la pompe à chaleur est distribué au moyen des conduits 25 et 26 dans les locaux et en particulier à la partie inférieure, au niveau du plancher 2. On obtient ainsi une répartition de l'air sec en couches ou strates dont l'épaisseur est modulable en fonction des besoins. On obtient également par cet aménagement, un sérieux assainissement des sols et des parties basses des murs avec une élimination de l'effet capillaire traditionnel. Les conduits 25 et 26 s'étendent verticalement dans les murs ou dans les cloisons de séparation, jusqu'à leur partie basse pour déboucher comme représenté figure 8 au niveau des plinthes par exemple. Ils peuvent comporter des vannes 27 à leurs extrémités. L'air circule dans le bâtiment 1 et passe, éventuellement, par des portes 28 ou séparations 29, en partie basse par exemple de ces obstacles. Ces plinthes comportent un aménagement particulier pour former une sorte de volet 30. Ce volet est muni par exemple d'une charnière 31 et il est de plus détalonné à sa partie inférieure pour permettre un passage régulier et continu de l'air traité dans la pompe à chaleur 9. Cette pompe à chaleur 9 peut être disposée dans le local ou dans un local technique annexe. Le fonctionnement de cet appareil s'effectue sous contrôle d'un hygrostat non représenté logé par exemple au niveau de l'admission c'est-àdire au niveau de l'arrivée des conduits 21. La figure 9 représente un autre type d'appareil de traitement de l'air. Cet appareil de traitement de l'air comprend un dispositif déshumidificateur logé dans une sorte d'armoire 35. Ce dispositif déshumidificateur comprend un compresseur 36 et un circuit classique avec d'une part, un condenseur 37 et, d'autre part, un évaporateur 39, les deux étant séparés par un détendeur 40. L'air pénètre par une grille 41 à la partie inférieure de l'armoire 35, et sa circulation s'effectue à petite vitesse, au moyen d'un ventilateur 42 disposé dans l'armoire 35, au-dessus du condenseur 35. Sous l'évaporateur 39, à la partie inférieure de l'armoire, on trouve un bac 43 qui sert de bac de récupération des condensats. Un circuit 44, activé au moyen d'une vanne 45, permet de dégivrer l'évaporateur 39 automatiquement. Pour améliorer l'efficacité du condenseur et évacuer un plus grand nombre de calories, ce dernier peut comporter juste après la pompe 36, un échangeur 46 du type à eau, branché par exemple sur le circuit d'eau des locaux. L'air déshumidifié s'échappe à la partie supérieure de l'armoire 35, par la grille 47. Dans certaines conditions d'utilisation, lorsque l'air est déjà particulièrement sec, c'est-à-dire avec un degré d'hygrométrie inférieur à 50 %, l'appareil 9 peut avantageusement être utilisé comme humidificateur. Un hygrostat 48 est disposé dans la veine de circulation d'air, à l'intérieur de l'armoire 35. Cet hygrostat 48 est connecté à un boîtier 49 qui effectue la commande générale de l'appareil. Cet hygrostat 48 agit sur le fonctionnement du déshumidificateur, c'est-à-dire sur la mise en service du compresseur 36. Il peut également agir sur un dispositif humidificateur branché sur le circuit d'eau 59, afin de le mettre en action si nécessaire. Cet hygrostat 48 est un hygrostat du type à plage neutre. Il peut activer une vanne 51 qui met en service une ou plusieurs buses de pulvérisation 52 qui projettent un brouillard d'eau dans la veine d'air, en aval du ventilateur 42 par exemple. Dans certains locaux, il peut être intéressant de profiter du passage d'air dans l'appareil 9 pour le traiter au moyen d'un désodorisant par exemple. Toujours figure 9, on remarque, dans la partie supérieure de l'armoire 35, dans le compartiment technique 53 de cette armoire, un dispositif de vaporisation 54 qui injecte un produit approprié dans la veine où circule l'air. - REVENDICATIONS- 1.-Procédé de construction d'une installation de climatisation semi- statique pour des locaux de toute nature, caractérisé en ce qu'il consiste : - à aménager une (ou plusieurs) surface avec un matériau bois comme par exemple un plancher (2), un lambris (3) ou une allège, lequel bois est préalablement traité pour être utilisé avec un taux propre d'humidité de l'ordre de9à11%, - à installer contre la partie cachée de ladite surface bois, des moyens susceptibles de modifier, essentiellement par conduction, la température de ladite surface afin de réaliser un chauffage ou un refroidissement selon le cas, - à installer dans les locaux, un ou plusieurs appareils de traitement de l'air pour maintenir, dans une couche ou strate qui baigne la ou lesdites surfaces en bois, un degré hygrométrique de l'ordre de 50 à 55 %, ou moins selon le type de bâtiment. 2.-Installation de climatisation semi-statique pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend : - au moins une surface réalisée en bois comme par exemple un plancher (2), un lambris (3) ou une allège ; - un réseau énergétique formé de tubes (5) ou autres, susceptible de communiquer, essentiellement par conduction, à la face cachée de ladite surface, une température appropriée, laquelle température, au niveau dudit réseau, est inférieure à 110 C ; - un appareil de traitement de l'air pour maintenir dans la couche ou strate qui couvre ou baigne ladite surface, un degré hygrométrique de l'ordre de 50 à 55 %, ou moins selon le type de bâtiment. 3.-Installation de climatisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface réalisée en bois se présente sous la forme d'un plancher (2) dont le parquet (10) est fixé sur lambourdes (11), lequel plancher (2) est posé sur le sol ou aménagé sous forme d'estrade. 4.-Installation de climatisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface réalisée en bois se présente sous forme de lambris (3) ou sous forme d'allège (s), associé ou non à un plancher (2). 5.-Installation de climatisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le réseau énergétique est constitué de tubes (5), en cuivre par exemple, dans lesquels circule le fluide de chauffage ou de refroidissement de la surface réalisée en bois, lesquels tubes sont disposés sur cales ou dans des encoches aménagées dans les lambourdes (11), ou autres, de façon à être en contact direct avec la face cachée de ladite surface en bois. 6.-Installation de climatisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le réseau énergétique est constitué de résistances électriques (5') du type cordons chauffants, lesquelles résistances sont installées sur des cales ou gouttières, pour être en contact direct avec la face cachée de la surface en bois. 7.-Installation de climatisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'appareil de traitement de l'air est constitué d'une pompe à chaleur associée à un réseau de distribution et de diffusion de l'air traité, l'air étant introduit à la partie inférieure des locaux, au niveau des plinthes par exemple, l'air circulant en circuit fermé avec une possibilité d'injection d'air neuf par le biais d'un volet motorisé (23). 8.-Installation de climatisation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'appareil de traitement de l'air consiste en un dispositif déshumidificateur, muni d'un hygrostat (48) qui permet sa mise en oeuvre en fonction des besoins. 9.-Installation de climatisation selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'appareil de traitement de l'air comprend en plus du dispositif déshumidificateur, un dispositif humidificateur mis en oeuvre par l'hygrostat (48) du type à plage neutre. 10.-Installation de climatisation selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'appareil de traitement de l'air comporte dans sa veine de sortie, un dispositif de projection (54) du type aérosol, pour diffuser un produit genre désodorisant.