Brevet FR2851641A1 — publié le 20040827

L'invention concerne un procédé de réglage d'un ventilateur d'un système de ventilation d'un bâtiment ainsi qu'un système de ventilation réglé selon un tel procédé. On connaît déjà des systèmes de ventilation de bâtiments comprenant plusieurs pièces tels que des immeubles de bureaux ou d'habitat collectif. De tels systèmes permettent un renouvellement de l'air des différentes pièces du bâtiment. Il est possible de modifier l'intensité de la ventilation notamment par le maniement d'un variateur d'intensité, souvent réalisé sous la forme d'un variateur de fréquence du courant d'alimentation du moteur d'entraînement du ventilateur. Toutefois, une telle modification nécessite une intervention humaine et est liée à une appréciation empirique du besoin de régler la ventilation. Certains paramètres influant sur l'intensité nécessaire de la ventilation ne sont 20 pas pris en compte par les systèmes classiques. En effet, pour des conditions de ventilation optimales, le déposant a constaté qu'il convenait de prendre en compte la température extérieure et la vitesse du vent. Les exigences de ventilation ne sont pas les mêmes en cas de basse température avec un vent fort qu'en cas de fortes températures en l'absence de vent. D'autres paramètres peuvent également être pris en compte comme la présence de polluants (composition de l'air intérieur), présence ou absence d'individus... Le but de l'invention est de proposer un procédé permettant de remédier à certains des inconvénients précités en proposant un réglage automatisé de la ventilation du bâtiment. A cet effet et selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de réglage d'un ventilateur d'un système de ventilation d'un bâtiment, ledit système comprenant en outre un module de commande et un variateur de fréquence agencé pour faire varier la vitesse d'entraînement du ventilateur. Selon une définition générale de l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes: - on mesure au moins un paramètre d'entrée choisi parmi des paramètres caractéristiques climatiques et/ou d'utilisation du bâtiment; - on transmet la valeur de ce(s) paramètre(s) au module de commande; - on détermine par l'intermédiaire d'une programmation préétablie du module de commande une valeur de sortie correspondant au(x) paramètre(s); - on transmet ladite valeur de sortie au variateur de fréquence; - on détermine la fréquence correspondant à la valeur de sortie; - on entraîne le ventilateur à une vitesse fonction de ladite fréquence de sorte 20 que l'intensité de la ventilation est adaptée au(x) paramètre(s) d'entrée. Selon un autre aspect, l'invention concerne un système de réglage d'un ventilateur d'un système de ventilation d'un bâtiment comprenant un module de commande, un variateur de fréquence et un ventilateur. Le système comprend des moyens de mesure de paramètres d'entrée choisis parmi des paramètres caractéristiques climatiques etiou d'utilisation du bâtiment, ledit système comprenant en outre des moyens de détermination d'une valeur de sortie du module de commande et des moyens de 30 détermination d'une fréquence en fonction de la valeur de sortie. Le système peut comprendre en outre des premiers moyens de transmission au module de commande de la valeur des paramètres d'entrée, des seconds moyens de transmission au variateur de fréquence de la valeur de sortie et des troisièmes moyens de transmission au ventilateur de la fréquence. Les premiers moyens de transmission peuvent comprendre au moins une voie pour transmettre la valeur du ou des paramètre(s) d'entrée. Le module de contrôle peut comprendre trois voies de sortie permettant d'envoyer un premier signal hors de l'appareil, ledit premier signal étant fonction des données d'entrée suivant une fonction préétablie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description donnée ci-après et des dessins dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique des différents composants du système selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est un diagramme représentant les différentes étapes effectuées avant les étapes du procédé selon l'invention; et - la figure 3 est un diagramme représentant les différentes étapes du procédé selon l'invention. En référence à la figure 1, le bâtiment 1 est équipé d'un système de ventilation de type connu. Dans le mode de réalisation représenté, le système de réglage du ventilateur 2 comprend deux capteurs 3, 4 aptes à capter deux paramètres extérieurs, un module de commande 5 et un variateur de fréquence 6. Le variateur de fréquence 6 est relié au système de ventilation. Les deux capteurs 3, 4 de paramètres extérieurs sont une sonde de température et un anémomètre destinés à mesurer la température extérieure et la vitesse du vent. Dans d'autres modes de réalisation non représentés, le système peut comprendre un nombre différent de capteurs aptes à mesurer d'autres paramètres caractéristiques climatiques et/ou d'utilisation du bâtiment. Les deux capteurs 3, 4 sont reliés par des premiers moyens de transmission 7 deux fils 7 - au module de commande 5. Dans un autre mode de réalisation, les deux capteurs 3, 4 peuvent être reliés au module de commande 5 par émission de signaux radio. Le module de commande 5 est un boîtier possédant deux entrées auxquelles sont raccordés les fils 7 en provenance des capteurs 3,4. Le module de commande 5 comprend dans l'exemple représenté des moyens 15 de stockage de données informatiques et des moyens de compilation. Le module de commande 5 comprend également trois voies de sorties permettant de transmettre un signal de sortie. A chaque voie sont associées deux consignes: 0 ou 1 de sorte que le premier signal de sortie peut prendre huit valeurs distinctes. On pourrait prévoir un nombre de voies de sortie et de valeurs de sorties différent. On pourrait également prévoir une voie de sortie de type analogique. Le signal de sortie est transmis au variateur de fréquence 6 selon des moyens connus par l'intermédiaire de seconds moyens de transmission. Le variateur de 30 fréquence 6 est alimenté par le secteur. Le signal reçu conditionne la fréquence choisie par le variateur de fréquence 6. Le variateur de fréquence 6 est relié à un ventilateur 2 du système de ventilation par l'intermédiaire de troisième moyens de transmission, un câble électrique dans le mode de réalisation représenté. s Le ventilateur 2 est agencé de telle sorte que sa vitesse est proportionnelle à la fréquence du courant. On décrit maintenant le procédé de réglage du ventilateur 2 selon l'invention. En référence à la figure 2, une modélisation du bâtiment 1 est effectuée (étape 1) sous forme d'un programme informatique. Le programme tient compte des dimensions du bâtiment 1, du nombre de pièces, des différentes orientations du vent possibles, etc. Le programme permet de calculer pour un certain nombre de combinaisons de température et de vitesse du vent, quelle doit être la fréquence d'entraînement du ventilateur 2. On peut représenter les résultats sous la forme d'un tableau à double entrée (température / vitesse du vent) (étape 11). Les résultats sont des fréquences de courant, en pratique huit valeurs de fréquences sont possibles. Le tableau, sous forme de données informatiques, peut alors être entré dans le 25 module de commande 5 et stocké grâce aux moyens de stockage (étape 1II). Si des changements interviennent dans l'architecture du bâtiment 1 ou si l'on considère un autre bâtiment, il suffit de modifier le programme et d'entrer le nouveau programme dans le module de commande 5. L'interface du système de réglage permet une reprogrammation directe de certains paramètres de contrôle et de régulation. En référence à la figure 3, le procédé selon l'invention se décompose en plusieurs étapes. Tout d'abord, à l'étape A, les capteurs 3,4 mesurent la température et la vitesse 5 du vent. Un premier signal correspondant à ces mesures est transmis au module de commande 5, en continu ou à intervalles réguliers choisis. A l'étape B, le signal est reçu par le module de commande 5. Les valeurs correspondant au signal reçu sont compilées (étape C) grâce aux moyens de calcul qui fournissent une valeur de sortie parmi les huit valeurs possibles. La valeur de sortie est transmise au variateur de fréquence 6 (étape D) sous la is forme d'un second signal comme décrit précédemment. Au courant reçu par le variateur de fréquence 6 correspond une fréquence du courant triphasé circulant entre le variateur de fréquence 6 et le ventilateur 2. A l'étape E, le ventilateur 2 tourne à une vitesse d'entraînement dont la fréquence est proportionnelle à la fréquence du courant triphasé. Le procédé de réglage s'applique à des systèmes de ventilation connus. D'autres modes de fonctionnement de ces systèmes, par exemple sans réglage, restent possibles. On peut ainsi choisir de faire fonctionner la ventilation à grande vitesse en cas de besoin. La fonction de réglage précédemment décrite est alors arrêtée. La description du système a été faite en prenant exemple sur les paramètres extérieurs de température extérieure et de vitesse du vent, d'autres paramètres peuvent être choisis. Par exemple, à l'heure des repas, il peut être décidé que la ventilation doit être intensifiée, le réglage adéquat se faisant en fonction de l'heure. En ce qui concerne la présence d'individus, ce paramètre peut être pris en compte dans le système de réglage de la ventilation. Dans un mode de réalisation non représenté, la détection des individus peut être réalisée par exemple à l'aide de détecteurs de C02 ou encore de 10 détecteurs de mouvements à l'aide de rubis à facettes. Le ventilateur est alors commandé en fonction de l'occupation et! ou de l'émission de polluants. Des adaptations en fonction d'autres paramètres climatiques et d'utilisation du bâtiment non décrits ici peuvent être pris en compte dans le fonctionnement du système de réglage selon l'invention. Egalement dans un mode de réalisation non représenté, on peut prévoir que le 20 système soit contrôlé et/ou piloté à distance par des moyens de transmission d'information hertziens, par modem ou autre (télégestion). REVENDICATIONS 1. Procédé de réglage d'un ventilateur (2) d'un système de ventilation d'un bâtiment (1), ledit système comprenant en outre un module de commande s (5) et un variateur de fréquence (6) agencé pour faire varier la vitesse d'entraînement du ventilateur (2), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - on mesure au moins un paramètre d'entrée choisis parmi des paramètres caractéristiques climatiques et/ou d'utilisation du bâtiment; - on transmet la valeur de ce(s) paramètre(s) au module de commande (5); - on détermine par l'intermédiaire d'une programmation préétablie du module de commande (5) une valeur de sortie correspondant au(x) paramètre(s); - on transmet ladite valeur de sortie au variateur de fréquence (6); - on détermine la fréquence correspondant à la valeur de sortie; - on entraîne le ventilateur (2) à une vitesse fonction de ladite fréquence de sorte que l'intensité de la ventilation est adaptée au(x) paramètre(s) d'entrée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on mesure comme 20 paramètres d'entrée la température extérieure et la vitesse du vent. 3. Système de réglage d'un ventilateur (2) d'un système de ventilation d'un bâtiment (1) comprenant un module de commande (5), un variateur de fréquence (6) et un ventilateur (2), caractérisé en ce qu'il comprend des 25 moyens de mesure (3, 4) de paramètres d'entrée choisis parmi des paramètres caractéristiques climatiques et/ou d'utilisation du bâtiment, ledit système de réglage comprenant en outre des moyens de détermination d'une valeur de sortie du module de commande (5) et des moyens de détermination d'une fréquence en fonction de la valeur de sortie. 30 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des premiers moyens de transmission au module de commande (5) de la valeur des paramètres d'entrée, des seconds moyens de transmission au variateur de fréquence (6) de la valeur de sortie et des troisièmes moyens de transmission au ventilateur (2) de la fréquence. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les premiers 5 moyens de transmission comprennent au moins une voie pour transmettre la valeur du ou des paramètre(s) d'entrée. 6. Système selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le module de commande (5) comprend trois voies de sortie permettant 10 d'envoyer un premier signal hors de l'appareil, ledit premier signal étant fonction du ou des paramètre(s) d'entrée suivant une fonction préétablie. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'à chaque voie de sortie correspond deux consignes possibles de sorte que le premier signal 15 peut prendre huit valeurs différentes. 8. Système selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le variateur de fréquence (6) est apte à recevoir le premier signal transmis par le module de commande (5) et à envoyer un second signal au ventilateur 20 (2) afin de régler la ventilation du bâtiment (1). 9. Système selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le module de commande (5) est pourvu d'une horloge de façon à pouvoir commander le ventilateur (2) en fonction d'une consigne de débit 25 temporisée. 10. Système selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mesure de l'activité humaine dans la zone à ventiler de façon à pouvoir commander le ventilateur (2) en fonction de 30 l'occupation et/ou de l'émission de polluants. 11. Système selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réception et de traitement d'information permettant un contrôle et / ou une commande à distance. 12.Système selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend une interface apte à permettre la reprogrammation du système.