Brevet FR2837267A1 — publié le 20030919

La presente invention a pour objet un dispositif de chauffage et/ou de climatisation, du type comportant un generateur thermodynamique pour la production d' air chaud et/ou froid, un reseau de distribution de l' air traite, integre preferentiellement en faux-plafond, et des grilles de soufflage pour diffuser l'air dans les differents locaux a chauffer et/ou a climatiser. Des dispositifs recherchant des finalites semblables vent couramment utilises a l'heure actuelle, et vent adaptes aussi bien pour equiper des locaux a usage domestique que pour des installations tertiaires. Ils sont, en particulier, frequemment installes dans des batiments residentiels, collectifs ou individuals. Plusieurs documents de l'art anterieur decrivent des dispositifs de chauffage du type precise, ainsi que leurs procedes de mise en cauvre. Par exemple, le document WO 94/23249 concerne un systeme central de chauffage ou de climatisation d'immeubles collectifs base sur l'utilisation d' unites exterieures et interieures reliees par des liaisons fluidiques et electriques. Lesdites unites comprennent un compresseur, un ventilateur et un echangeur permettant d'envoyer de l'air sous pression dans un faux plafond etanche, lequel comporte des grilles de soufflage qui debouchent dans chacune des pieces concernees. Ce document propose, en particulier, d'utiliser une unite interieure delivrant de l'air sous une pression ne depassant pas 8 mm de colonne d'eau. Un autre dispositif similaire est egalement decrit dans le document WO 99/57491. Ce dernier traite d'un procede et d'un dispositif de climatisation dans loquel il est possible de contr81er le volume d' air souffle dans les pieces concernees par le biais d'un systeme permettant de faire varier le degre d'ouverture des grilles de soufflage. Enfin, le document WO 97/34112 decrit un dispositif de climatisation comprenant une unite externe pour generer, selon le cas, de l'energie chaude ou froide, un reseau de distribution d'un 2 2837267 fluide de transport d'energie chauffante ou rafraichissante, des unites internee comprenant des moyens pour echanger ladite energie avec l' air ambient, un ventilateur et un systeme de repartition de l'air chauffe ou refroidi equipe de grilles a volets ajustables debouchant dans les pieces interessees. Tel qu'il ressort des documents de l'art anterieur precites, les dispositifs disponibles actuellement reposent tous sur la solution classique d'insuffler de l'air chaud ou froid au travers de bouches d' entree d' air donnant dans les pieces a traiter. Cette solution, bien que presentant des avantages quant a la simplicite de mise en muvre, presente neanmoins des inconvenients majeurs, relatifs a la fois a la gestion du debit d' air vehicule, et a la regulation des temperatures piece par piece. En effet, l'air arrive avec un debit constant, en permanence dans le reseau de distribution, quel que soit le besoin de chauffage ou de climatisation dans chacune des pieces, et quel que soit l'etat d'ouverture ou de fermeture des differentes grilles de soufflage. Ainsi, loreque l'une desdites grilles est fermee, le systeme doit supporter un surplus d' air provoquant un desequilibre aeraulique qui ne peut etre evacue que vers l'interieur du local, une evacuation vers l'exterieur n'etant pas envisageable en raison du gaspillage important d'energie que cela entralnerait. L'un des dispositifs precites prevoit done de liberer cet excedent d' air directement dans une ou plusieurs des pieces de vie du local, provoquant ainsi, regulierement, des ecarts de temperatures importants lesquels vent a la fois peu confortables et consommateurs d'energie. Un autre dispositif prevoit d'equiper les grilles de soufflage de moyens apses a reguler l' entree de l' air dans les differentes pieces. L'usage a cependant demontre que ce systeme, qui est d'un cout d' installation important, ne se revere pas efficace, et que des problemes de recyclage du debit d' air peuvent entrainer une prise en grace de ['unite interieure du generateur ainsi que de tres serieuses difficultes de regulation. 3 2837267 La presente invention propose par consequent de pallier ces inconvenients grace a un dispositif dans lequel l'excedent d' air est ma1trise efficacement selon une loi de proportionnalite, de sorte a permettre une maltrise des temperatures en toute independence dans les pieces desservies, un equilibre aeraulique du reseau de distribution ainsi qu'une regularite des debits, des portees de diffusion d' air et des niveaux sonores aux bouches, quels que soient les etats d'ouverture ou de fermeture de diffusion dans les pieces. Ainsi, le dispositif selon la presente invention se propose d'ameliorer notablement le confort du chauffage et/ou de la climatisation et/ou de deshumidification piece par piece en reduisant considerablement les depenses d'energie ainsi que les emissions de gaz a effet de serre corollaire. Par ailleurs, la presente invention vise egalement un dispositif de chauffage a basse temperature, permettant d'eviter les desagrements lies aux poussieres calcinees ainsi qu'aux assechements d' air l'hiver. Enfin, la presente invention a pour objet un dispositif dont la maintenance est facilitee. A cet effet, la presente invention concerne un dispositif de chauffage et/ou de climatisation d'un local a usage residential ou tertiaire, dans lequel se situent au moins une zone de service et au moins une piece a chauffer et/ou climatiser, du type comportant un generateur thermodynamique comprenant au moins une unite interieure et au moins une unite exterieure communicant entre elles pour produire un flux d' air chauffant et/ou rafra1chissant; un reseau de distribution integre en fauxplafond dans ledit local pour distribuer le flux d' air chauffant et/ou rafra1chissant, des grilles de soufflage motorisees pour envoyer, selon les besoins, le flux d' air chauffant et/ou rafralchissant dans les pieces a chauffer et/ou climatiser, caracterise en ce qu'il est equipe de moyens de regulation electroniques du debit audit flux d' air chauffant et/ou rafra1chissant circulant dans ledit reseau de distribution. Selon une premiere caracteristique particulierement avantageuse, le dispositif selon l' invention comprend au moins une bouche de decharge permettant de liberer, le cas echeant, le surplus d' air chauffant et/ou rafraichissant circulant dans le reseau de distribution et resultant des variations de debit provoquees par les changements d'etat des bouches de soufflage motorisees. Selon une autre caracteristique, la ou les bouches de decharge vent situees dans l'une des zones de service. Ces particularites permettent de liberer tres simplement l'eventuel air en excedent du circuit dans une zone ou un lieu reserves a cet effet, et dans lesquels le confort lie aux temperatures n'est pas primordial. Selon un mode de realisation preferential, la bouche de decharge est equipee d'un voles motorise proportionnel. Selon une caracteristique additionnelle, les moyens de regulation electroniques du debit du flux d' air chauffant et/ou rafralchissant comprennent un dispositif de communication avec les grilles de soufflage. Ainsi, le dispositif selon l' invention permet tres avantageusement une maitrise constante de la regularite du debit de l' air dans le gainage de distribution aeraulique en fonction des besoins inherents a chacune des pieces. Selon une autre caracteristique, les moyens de regulation electroniques du debit du flux d' air chauffant et/ou rafralchissant vent equipes d' elements apses a commander, selon le cas, ltouverture ou la fermeture du voles motorise de la ou les bouches de decharge selon la loi de proportionnalite Qm3/s = S2m2 x Vm/s, ou V est la vitesse, Q le debit et S la section. Par ailleurs, selon une forme de realisation preferentielle, du dispositif selon l' invention, les moyens de regulation electroniques du debit du flux d' air chauffant et/ou rafralchissant comprennent un dispositif de raccordement d'un detecteur de l'etat d'ouverture ou de fermeture des portes et fenetres du local, apte a commander, le cas echeant, l' interruption du chauffage et/ou de la climatisation. Cette specificite permet tres avantageusement de realiser des economies d'energie supplementaires non negligeables, de maniere automatisee. Selon une autre forme de mise en muvre envisageable, les moyens de regulation du debit du flux d' air chauffant et/ou rafraichissant sont, en outre, equipes d'un dispositif permettant le pilotage de la commande domotique de l' installation a distance par liaisons telephoniques. Ceci autorise egalement la maintenance et le suivi de l' installation a distance, pour des controles de routine, d' assistance de la clientele ou lorsqu'un eventuel probleme surgit. Selon une autre caracteristique, les moyens de regulation du debit du flux d' air chauffant et/ou rafraichissant comprennent des moyens de saisie ou de modification des parametres specifiques a l' installation. Grace a cette caracteristique, le dispositif selon l' invention presente a la fois une centralisation des commandes et de la programmation sur le lieu de ['installation, mais egalement une possibilite d/intervention a distance. Enfin, selon une autre caracteristique, le dispositif selon l' invention est equipe d'un pulverisateur apte a diffuser un produit, du type notamment parfum ou desinfectant. L' invention sera a present mieux comprise a la lecture de la description qui va suivre, se rapportant a un exemple de realisation, donne a titre indicatif et non limitatif. La comprehension de cette description sera facilitee au w de la figure jointe en annexe, qui est une vue schematique en plan d'un logement equipe d'un dispositif selon l' invention. La presente invention a pour objet un dispositif de chauffage reversible permettant d' assurer aussi bien les besoins en chauffage/climatisation que la filtration et la deshumidification de locaux residentiels ou tertiaires, dans lesquels se situent au moins une zone de service, tel qu'un couloir, et une zone a traiter, telle qutune piece a vivre. La figure 1 represente schematiquement un appartement dans lequel est installe un tel dispositif. De maniere classique ce dernier est du type comportant un generateur thermodynamique, de preference de type "split" air/air ou air/eau pouvant fonctionner selon le cas: - en mode hiver, dans lequel il est apte a capter les calories de l'air ou de lteau, pour les transferer et les diffuser confortablement a l' aide de l'energie electrique, - en mode ete, dans lequel il capte les calories de l'air dans l' ambience, pour les transferer et les rejeter vers l'exterieur, tout en deshumidifiant et en abaissant la temperature ambiante. Ce generateur se compose d'au moins une unite exterieure 1, et d'au moins une unite interieure 2 reliees entre elles par des liaisons appropriees. La ou les unites interieures 2 assurent la distribution et la diffusion d' air en recyclage avec un taux de brassage de cinq a six volumes d' air au minimum, et vent equipees de ventilateurs a debit constant ou variable, selon le choix des utilisateurs. Afin de transferer l'energie calorifique vers des pieces 3, le dispositif comprend par ailleurs un reseau de distribution place en sous-plafond dans une zone 4 commune, tel que par exemple, un couloir, dans l'exemple represente. Ce reseau de distribution peut se presenter sous la forme de gaines disposees entre un faux plafond et la dalle superieure ou le ton' de l'immeuble ou, preferentiellement, d'un plenum a basse vitesse de circulation d' air, c'est a dire entre 0,8 et lm/s. Le flux d' air chaud ou froid circulant dans le plenum est insuffle dans les pieces 3 au travers de grilles de soufflage 5 equipees de volets motorises basse tension s'ouvrant et se ferment de maniere controlee en fonction des besoins propres a chacune des pieces 3, afin d'y maintenir une temperature de consigne individuelle et independante. Par ailleurs, de maniere particulierement avantageuse, le dispositif de chauffage et/ou de climatisation selon l' invention presente egalement des moyens de regulation electroniques du debit du flux d' air circulant a travers le plenum, permettant une distribution controlee et confortable de ce dernier dans les pieces 3, en y preservant la stabilite des temperatures des vitesses et des portees de diffusion d' ser. A cet effet, le dispositif selon l' invention est egalement equipe d'une bouche de decharge 6 placee sous la commande des moyens 7 2837267 de regulation electroniques, et permettant de delester proportionnellement l'eventuel debit d' air excedentaire. On notera que le dispositif selon l' invention peut comporter plus d'une bouche de decharge 6. La bouche de decharge 6 est. de preference, positionnee dans une zone ou des temperatures constantes ne vent pas necessairement requises, dans une zone de circulation, un couloir par exemple, ou dans un lieu favorisant une reprise d' air aisee pour ['unite interieure. Dans l'exemple represente, elle est. par consequent, situee dans le couloir 4, et est. de preference, equipee d'un voles motorise dont la commande, pilotee par les moyens de regulation du debit du flux d' air, s'effectue par un signal du type O-lOV. Lorsque le dispositif comprend une ou plusieurs unites interieures a debit constant, une loi de proportionnalite est etablie entre le debit d' air resultant des fermetures des grilles de soufflage 5 et une emission de tension de O a lOV, pour decharger le surplus dans la zone selectionnee a cet effet. Dans le cas d' unites interieures 2 a debit variable, la loi de proportionnalite O-lOV est etablie en tenant compte des debits maximums des unites interieures 2, et les moyens de regulation electroniques ont pour fonction, a partir du signal de variation de la vitesse du ventilateur de ['unite interieure 2, de modifier en permanence la loi, afin que le O-lOV s'adapte a la valeur du debit regule au soufflage de ['unite interieure 2. L'ouverture du voles motorise de la bouche de diffusion 6 s'accompagne avantageusement d'un "effet de plafond", dans lequel l'air pulse vient coller le plafond jusqu'au terme de sa portee, en evitant les deplacements d' air sensibles dans les zones cites d' occupations. De preference, les moyens de regulation electroniques vent en outre pre w s apses a atre informes de l' etat d' ouverture ou de fermetures des grilles de soufflage 5. A cet effet, l' installation est avantageusement completee par des sondes d'ambiance 7 placees dans les pieces 3, et pouvant 8 2837267 transmettre aux moyens de regulation electroniques les valeurs des temperatures relevees dans chacune d'entre elles. Les sondes d' ambience 7 vent d'autre part, apses a permettre a l'utilisateur la selection des seuils de temperatures qu'il desire par simple affichage de consigne dans chaque piece equipee. L' intercommunication electronique de lt ensemble des composants electroniques de mesure et de regulation s'effectue par "bus" permettant egalement la detection des etats d'ouverture ou de fermeture des grilles de soufflage 5, ainsi que toutes les donnees utiles a la regulation electronique. Ainsi, les moyens de regulation electroniques vent capables de calculer la valeur de soufflage des grilles de soufflage 5, afin de commander l'ouverture eventuelle de la bouche de decharge 6 et permettre la liberation du debit d' air excedentaire afin d' assurer une parfaite stabilite aeraulique. Le plenum est alors en mesure de vehiculer le juste debit d' air chaud ou froid dans chaque piece 3 afin d'y maintenir la temperature de consigne souhaitee avec une maltrise du debit de la vitesse de soufflage, du niveau sonore et de la portee de diffusion. Par ailleurs, afin d'optimiser ['installation, les moyens de regulation electroniques du dispositif selon l' invention vent egalement prevus apses a contenir tous les parametres necessaires a son fonctionnement et a une programmation personnalisee. Ainsi, ils se presenteront sous la forme d'un module avec boutons en fagade et afficheur avec menu deroulant, permettant aussi bien un parametrage du systeme par l' equipe d/ installation qu'une programmation personnalisee par l'utilisateur. D'autre part, de maniere particulierement avantageuse, ce module peut egalement etre pourvu d'une liaison par reseau de telecommunication permettant son pilotage a distance, par telephone, pour un depannage notamment, ou pour verifier le bon fonctionnement de l' installation lors d'un controle de routine, ou encore pour enclencher sa mise en service ou son arret. Le dispositif selon l' invention permet egalement de realiser des economies d'energie considerables, grace a un detecteur d'ouverture ou de fermeture des portes et fenetres du local, combine 9 2837267 aux moyens de regulation electroniques des temperatures et a l'utilisation d'une technologie thermodynamique dont le compresseur utilise le principe de la vitesse variable ou fixe. Ainsi, loreque le systeme detecte l'ouverture d'une ou de plusieurs fenetres 9, les moyens de regulation electroniques peuvent automatiquement commander l'arret de la production d'energie calorifique ou frigorifique dans les pieces 3 concernees. A la fermeture des fenetres, le dispositif electronique inhibera les me sure s de temperature s dans la pi ece 3 concernee duran t une peri ode temporisee afin que le refroidissement l'hiver ou le rechauffement l'ete ne servent pas de base de commande du fonctionnement de la production calorifique. Selon une autre caracteristique avantageuse du dispositif selon ['invention, la gestion climatique est assuree par un equipement electronique qui permet la prise en compte de celle des temperatures de la piece 3 la plus defavorisee pour organiser le pilotage de la commande de production du generateur. D'autre part, le dispositif dispose d'un equipement de pulverisateur, non represente, apte a diffuser un produit a travers ['installation, a des fins notamment de desinfection ou pour agrementer l' atmosphere a l' aide d'un parfum ou d'un desodorisant. Pour des exigences plus severes, il est egalement possible de completer l' ensemble par un systeme de traitement d' air anti germicide et anti-bacterien par ultra-violets. Ainsi qu'il ressort clairement de ce qui precede, la presente invention permet de remedier tres simplement au probleme de regulation du debit d' air inherent aux dispositifs de l'art anterieur. Le dispositif selon la presente invention est. en outre, particulierement remarquable et innovant dans la mesure ou il permet a la fois une regulation reelle de la temperature piece par piece, un maintien permanent des vitesses de soufflage dans le plenum et un maintien permanent des vitesses aux grilles de soufflage 5. Bien que l' invention ait ete decrite a propos de quelques formes de realisation particulieres, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitee et qu'on peut y apporter diverges 4 2837267 modifications de former de mat6riaux et de cobinaisons de ces divers Al6ments, sang pour cela s'4loigne du cadre et de 1' esprit de 1' invention. 1 1 2837267 REVEND I CAT IONS l) Dispositif de chauffage et/ou de climatisation d'un local a usage residential ou tertiaire, dans lequel se situent au moins une zone de service et au moins une piece a chauffer et/ou climatiser, du type comportant un generateur thermodynamique comprenant au moins une unite interieure (2) et au moins une unite exterieure communicant entre elles pour produire un flux d' air chauffant et/ou rafraichissant; un reseau de distribution integre en faux-plafond dans ledit local pour distribuer le flux d' air chauffant et/ou rafralchissant, des grilles de soufflage (5) motorisees pour envoyer, selon les besoins, le flux d' air chauffant et/ou rafralchissant dans les pieces (3) a chauffer et/ou climatiser, caracterise en ce qu'il est equipe de moyens de regulation electroniques du debit audit flux d' air chauffant et/ou rafralchissant circulant dans ledit reseau de distribution. 2) Dispositif selon la revendication l, caracterise en ce qu'il comprend au moins une bouche de decharge (6) permettant de liberer, le cas echeant, le surplus d' air chauffant et/ou rafraichissant circulant dans le reseau de distribution et resultant des variations de debit provoquees par les changements d'etat des bouches de soufflage motorisees. 3) Dispositif selon la revendication 2, caracterise en ce que la bouche de decharge (6) est equipee d'un voles motorise. 4) Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caracterise en ce que la bouche de delestage (6) est situee dans l'une des zones de service (4). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les moyens de regulation electroniques du debit du flux d' air chauffant et/ou rafrachissant comprennent un dispositif de communication avec les grilles de soufflage (5). 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les moyens de regulation 12 2837267 electroniques du debit du flux d' air chauffant et/ou rafraichissant vent equipes d' elements apses a commander, selon le cas, l'ouverture ou la fermeture du voles motorise de la ou les bouches de decharge selon la loi de proportionnalite Qm3/s = S2m2 x Vm/s, ou V est la vitesse, Q le debit et S la section. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les moyens de regulation electroniques du debit du flux d' air chauffant et/ou rafra1chissant comprennent un dispositif de raccordement d'un detecteur de l'etat d'ouverture ou de fermeture des portes (8) et fenetres (9) du local, apte a commander, le cas echeant, l' interruption du chauffage et/ou de la climatisation. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les moyens de regulation du debit du flux d' air chauffant et/ou rafralchissant vent equipes d'un dispositif permettant le pilotage de la commande domotique de l' installation a distance par liaisons telephoniques. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les moyens de regulation du debit du flux d' air chauffant et/ou rafralchissant comprennent des moyens de saisie ou de modification des parametres specifiques a ['installation. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il est equipe d'un pulverisateur apte a diffuser un produit, du type notamment parfum ou