Brevet FR2874326A1 — publié le 20060224

La présente invention concerne: Montage hydraulique avec dispositif curatif et préventif par traitement thermique simultané et continu pour supprimer et prévenir la présence de légionelles et autre organismes qui sont détruits à la température d'éradication de la légionella dans les installations de production et distribution d'eaux sanitaires froides et chaudes et dans les tours aéroréfrigérantes par voie humide. Le système s'installe entre la production d'eau chaude sanitaire et les circuits de distribution d'eaux sanitaires froide et chaude. Il comporte: É un stabilisateur automatique de débit 1. É une vanne trois voies directionnelle manuelle ou motorisée 2. É un échangeur / récupérateur de chaleur (B). É quatre vannes d'arrêt avec clapets anti-retours intégrés 4. É une vanne de mélange thermostatique ou motorisée 5. É une cartouche anti-brûlure par point de soutirage 6. Pour les tours aéroréfrigérantes par voie humide ouverte ou fermée le système assure une prévention contre les légionelles. Un traitement curatif par choc chimique et nécessaire au préalable. Les procédés actuels ne sont que des traitements ponctuels qui ont une action curative limitée dans le temps permettant de ce fait une recolonisation rapide des installations. Le traitement par choc thermique utilisé dans certains cas présente un risque de brûlure accidentelle. Les traitements préventif en continu ne peuvent à ce jour assurer une efficacité totale pour diverses raisons (calcaire, biofilm, eau froide de mélange...). L'eau froide utilisée peut être porteuse de la bactérie et comme elle n'est pas traitée, en se mélangeant avec l'eau chaude elle contamine à nouveau l'installation. Le système Carlier-Meskel nom de la présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Le montage hydraulique proposé réuni un dispositif sécurisé par une cartouche anti-brûlure 6 installée à chaque point de soutirage supprimant le risque de brûlure des utilisateurs pour l'utilisation de choc et traitement thermique simultanés et en continu, aussi bien sur l'eau chaude que sur l'eau froide éliminant ainsi les légionelles et autres organismes ne résistant pas à la température de désinfection. N'utilisant pas de produits chimiques la potabilité de l'eau reste inchangée. La dépense énergétique occasionnée par ce système est pratiquement identique aux dispositifs de production d'eau chaude sanitaire classiques. Ce dispositif n'engendre donc pas de budget d'exploitation supplémentaire. Ce système s'incorpore très facilement dans les installations de production d'eau chaude sanitaire existantes, aussi bien avec celles par échangeurs à plaques que celles par ballons. N'importe quel générateur de chaleur peut être utilisé. Le circuit de distribution d'eau chaude sanitaire peut être avec bouclage ou sans bouclage. Le réseau de bouclage d'eau chaude sanitaire existant peut être utilisé sans modification ou selon le schéma préconisé Fig.l Dans le cas d'une production d'eau chaude sanitaire par ballon, un réchauffeur électrique piloté par un aquastat peut être installé en sortie du ballon pour garantir une température suffisante pour détruire les légionelles si un puisage trop important fait chuter la température dans le ballon. La suppression des bras morts et une production d'eau en continu à la bonne température de désinfection sont indispensables à l'efficacité du système. Afin de ne pas gaspiller inutilement l'énergie on peut choisir de ne traiter que les points de soutirage à risques, ceux qui dans l'état actuel de nos connaissances peuvent diffuser de l'eau sous forme d'aérosol, douches, bain à remous par exemple. Le dessin qui figure en annexe illustre l'invention. Il représente le schéma de principe d'une installation de distribution d'eau froide et de production et distribution d'eau chaude sanitaire par échangeur à plaques avec quatre types de puisage, toute autre générateur de production d'eau chaude peut remplacer l'échangeur à plaques(A). Chaque demande d'eau aux points de soutirage (1), (2), (3 eau chaude uniquement), (4) provoquera une arrivée d'eau froide dont le débit maximum seras maintenu par le stabilisateur automatique de débit 1 afin de ne pas dépasser la puissance de l'échangeur (A). Le stabilisateur automatique de débit 1 adapte ce dernier à la puissance du générateur de chaleur (A) pour garantir la température de désinfection. La vanne trois voies directionnelle manuelle ou motorisée 2 dirige le flux vers l'échangeur récupérateur de chaleur (B), l'eau froide entre dans le circuit primaire de l'échangeur / récupérateur de chaleur (B) qui est dimensionné en fonction de la puissance du générateur de chaleur et de la température d'eau refroidit souhaitée. (La sortie d'eau refroidit alimente l'entrée froide de la vanne de mélange thermostatique ou motorisée 5 et la distribution d'eau froide des points de soutirage). Le flux traverse la vanne d'arrêt pourvue d'un clapet antiretour 4 (on peut aussi mettre des vannes d'arrêt classiques et des clapets antiretour) pour aller ensuite dans le secondaire de l'échangeur (A) où l'eau est portée à une température assurant la destruction rapide de la bactérie légionella. En sortie de l'échangeur (A) une partie de l'eau chaude va à l'entrée chaude de la vanne de mélange thermostatique ou motorisée 5. L'autre partie rejoint le secondaire de l'échangeur récupérateur de chaleur (B) pour être refroidit (grâce à l'eau froide qui entre au primaire) et alimenter: - le circuit de distribution d'eau froide des points de soutirages (1), (2), (4) en eau refroidit traitée thermiquement en passant par une vanne d'arrêt avec clapet anti-retour 4. - le circuit entrée froide de la vanne de mélange thermostatique ou motorisée 5. L'eau qui alimente l'entrée chaude et froide de la vanne de mélange 5 à donc subit un traitement thermique pour détruire les légionelles, et peut donc en en toute sécurité alimenter un bouclage d'eau chaude sanitaire . La vanne de mélange 5 maintient le niveau de température désiré à cet endroit. La vanne de mélange 5 peut être thermostatique ou motorisée. Pour maintenir le bouclage en température lorsqu'il n'y a pas de soutirage, une partie de l'eau de retour alimente en passant par une vanne d'arrêt avec clapet anti-retour 4, l'entrée froide de la vanne de mélange thermostatique ou motorisée 5. L'autre partie va directement au secondaire de A où elle est réchauffée pour aller ensuite à l'entrée chaude de la vanne de mélange thermostatique ou motorisée 5 qui assure ainsi la bonne température dans le bouclage. L'eau chaude du bouclage et l'eau refroidit qui sort du secondaire de l'échangeur / récupérateur (B) est donc traitée thermiquement en continu (mode préventif) pour supprimer les légionelles aux points de soutirage à risques. En se refroidissant l'eau chaude du secondaire (B) cède ses calories à l'eau froide qui entre dans le primaire de l'échangeur / récupérateur (B) assurant ainsi une récupération de la chaleur et une consommation énergétique minimale. A la sortie de la vanne de mélange 5, l'eau est maintenue à une température de distribution suffisante pour assurer un bouclage d'eau chaude sanitaire efficace. Le circuit de bouclage est équipé d'un dégazeur en continu pour supprimer l'air et allonger la durée de vie du circulateur. Les mitigeurs thermostatiques Ml, M2, et M3 affinent les températures selon le souhait de l'utilisateur. Chaque demande d'eau froide aux points de soutirages 1,2, et 4 suivra la même démarche que l'eau chaude, sauf que le débit d'eau froide demandé traversera intégralement le secondaire de l'échangeur B, l'eau froide qui alimente ces points est donc aussi traitée thermiquement. En demande simultanée d'eau chaude et d'eau froide, la démarche reste identique, ce n'est qu'une question de répartition des débits qui se fait automatiquement. La vanne trois voies directionnelle manuelle ou motorisée 2 dirige le flux vers l'échangeur / récupérateur de chaleur (B) en mode normal (mode préventif) ou by-pass ce dernier en mode curatif. En cas de contamination accidentelle ou lors de la première mise en service, cette vanne courtcircuite l'échangeur / récupérateur de chaleur (B) pour un traitement curatif (mode curatif) de toute l'installation. La vanne trois voies directionnelle manuelle ou motorisée 2 étant en position mode curatif, l'eau froide arrive du réseau, elle traverse le stabilisateur automatique de 1 débit, entre dans la vanne directionnelle 2 pour être dirigée dans le secondaire de l'échangeur (A) ou elle est portée à une température de désinfection. Cette eau chaude va irriguée: - l'échangeur / récupérateur (B) - la vanne de mélange thermostatique ou motorisée 5 - le circuit de bouclage d'eau chaude - le circuit de distribution d'eau chaude et froide. Des systèmes anti-brûlure équipent chaque point de soutirage évitant ainsi les accidents par ouverture inopinée. A l'ouverture des robinets de puisage 1 et 2 le dispositif anti-brûlure entre en action à un niveau de température défini et il ne laisse passer qu'un petit débit d'eau à la température de désinfection. Ce débit est suffisant pour traiter thermiquement les organes terminaux (pommeaux de douche par exemple...) en sortant à l'air libre l'eau chute très rapidement en température évitant ainsi une brûlure accidentelle. Pendant cette phase, la climatisation (4) connectée au circuit d'eau refroidit doit être arrêtée. Remarque: Un traitement anticalcaire de l'eau doit être installé avant la mise en oeuvre du système Carlier-Meskel dans les régions ou l'eau est chargée en calcaire. Figure dans le cadre en pointillés. Explication des points de soutirages 1, 2, 3 et 4. En partant du principe que la transmission de la bactérie à l'homme ne peut se faire, en l'état actuel de nos connaissances que par les voies respiratoires avec de l'eau diffusée en aérosol, la douche par exemple. Il serait judicieux de différencier les circuits par types d'utilisations pour éviter le gaspillage d'énergie. - Un circuit alimentant les douches ou les installations ou l'eau peut diffuser en aérosol. - Un circuit alimentant les lavabos. Un circuit alimentant les tours aéroréfrigérantes. Soutirage N 1 douche individuelle ou installation où l'eau peut diffuser en aérosol. L'eau froide et l'eau chaude sont traitées thermiquement, l'utilisateur règle la température qu'il désire, soit manuellement, soit avec un mitigeur thermostatique. L'eau étant débarrassé de la bactérie legionella elle peut stagner sans risque. Un dispositif d'équilibrage automatique assure le bon débit malgré les variations dans l'installation. Soutirage N 2 douche de collectivité ou installation où l'eau peut diffuser en aérosol. L'eau froide et l'eau chaude sont traitées thermiquement, la température est fixée avec un mitigeur thermostatique à une consigne fixe. L'eau étant débarrassé de la bactérie legionella elle peut stagner sans risque. Un dispositif d'équilibrage automatique assure le bon débit malgré 190 les variations dans l'installation. Soutirage N 3 lavabos ou installation où l'eau ne peut pas diffuser en aérosol. Il n'est pas nécessaire de traiter l'eau froide dans ce type de puisage, nous sommes donc dans une configuration classique ou 195 seule l'eau chaude est traitée. Un dispositif d'équilibrage automatique assure le bon débit malgré les variations dans l'installation. Soutirage N 4 alimentation des tours aéroréfrigérantes à voies humides en circuit fermé ou ouvert. L'eau froide est traitée thermiquement car elle contribue en partie à la contamination de l'installation. Le système Carlier-Meskel est destiné à tous types d'installations, individuelles ou collectives. Les vannes de régulation thermostatiques peuvent être remplacées par des vannes 205 motorisées pilotées par une gestion technique centralisée (GTC) et offrir tous les avantages de la GTC (contrôles, historique, etc.) ou par un régulateur. L'ensemble du système peut-être piloté par une régulation ou une gestion technique centralisée. En sa forme actuelle le système est en fonctionnement 210 automatique en mode préventif et en mode semi-automatique en mode curatif (la vanne trois voies directionnelle 2 est actionnée manuellement pour des raisons de sécurité), mais il peut très bien être totalement automatisé. REVENDICATIONS 1) Montage hydraulique avec dispositif curatif et préventif par traitement thermique simultané et continu pour supprimer et prévenir la présence de légionelles et autre organismes qui sont détruits à la température d'éradication de la légionella dans les installations de production et distribution d'eaux sanitaires froides et chaudes et dans les tours aéroréfrigérantes par voie humide. Le système s'installe entre la production d'eau chaude sanitaire et les circuits de distribution d'eaux sanitaires froide et chaude caractérisé en 10 ce qu'il comporte: - un stabilisateur automatique de débit 1 - une vanne trois voies directionnelle manuelle ou motorisée 2 - un échangeur/récupérateur de chaleur (B) - quatre vannes d'arrêt avec clapets anti-retours intégrés 4 15 - une vanne de mélange therrnostatique ou motorisée 5 - une cartouche anti-brûlure par point de puisage 6 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le stabilisateur automatique de débit 1 adapte ce dernier à la puissance du générateur de chaleur (A) pour garantir la température de désinfection. 3) Dispositif selon revendication l ou la revendication 2 caractérisé en ce que la vanne trois voies directionnelle manuelle ou motorisée 2 dirige le flux vers l'échangeur/récupérateur de chaleur (B) en mode normal (mode préventif) ou by-pass ce dernier en mode curatif. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'échangeur/récupérateur de chaleur (B) est dimensionné en fonction de la puissance du générateur de chaleur et de la température d'eau refroidit souhaitée. (La sortie d'eau refroidit alimente l'entrée froide de:la vanne de mélange thermostatique ou motorisée 5 et la distribution d'eau froide des points de soutirage). 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les vannes d'arrêt 4 sont pourvues d'un clapet antiretour, on peut aussi mettre des vannes d'arrêt classiques et des clapets anti-retours. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la vanne de mélange 5 maintient le niveau de température désiré à cet endroit. La vanne de mélange 5 peut être thermostatique ou motorisée. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une cartouche anti-brûlure 6 installée à chaque point de soutirage supprime le risque de brûlure des utilisateurs. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ensemble du système peut être piloté par une régulation ou une gestion technique centralisé. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que n'importe quel générateur de chaleur peut être utilisé. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le circuit de distribution d'eau chaude peut être avec bouclage ou sans bouclage. 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le réseau de bouclage d'eau chaude sanitaire existant peut être utilisé sans modification ou selon le schéma préconisé FIG.1.