Brevet FR2878879A1 — publié le 20060609

La présente invention concerne une installation de filtration d'eau de piscine, ayant une fonction auxiliaire de traitement. On connaît déjà des installations de filtration d'eau de piscine qui ont une autre fonction, par exemple le chauffage de l'eau, notamment à l'aide d'une pompe à chaleur, d'un ensemble à panneau solaire ou de tout autre dispositif de chauffage, ou le traitement chimique de l'eau. On décrit l'invention dans la suite en considérant que ce traitement auxiliaire est un chauffage assuré par une pompe à chaleur. Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce traitement particulier. La figure 1 représente un exemple d'installation connue de filtration munie d'une pompe à chaleur destinée à chauf-15 fer l'eau d'une piscine. Un filtre 10 reçoit, par l'intermédiaire d'une pompe 12, de l'eau de piscine provenant d'une entrée 14, comportant habituellement un skimmer. L'eau filtrée circule dans une canalisation principale:15 vers une sortie 16 qui débouche dans la piscine. Dans cet exemple, la pompe 12 est placée en amont du filtre 10 qui travaille donc en surpression. La pompe peut cependant se trouver après le filtre qui travaille alors en dépression. Une pompe à chaleur 20 est montée dans un circuit en dérivation 22, 24. Pour que la circulation dans les divers appareils puisse être maîtrisée, l'installation comprend une vanne de commutation 26 habituellement appelée "multiposition", et trois vannes supplémentaires dont l'une 28 se trouve dans le circuit principal 15 et les deux autres 30, 32 dans les deux branches 22, 24 de la dérivation. Lorsque la pompe à chaleur 20 ne doit pas être utilisée mais que le dispositif de filtration fonctionne, la vanne de commutation 26 peut prendre une position dans laquelle la pompe 12 fait circuler l'eau de la piscine dans le filtre 10, et l'eau peut être directement transmise à la sortie 16. La pompe à chaleur peut être utilisée soit en même temps que le filtre 10, soit séparément. Lorsqu'elle est utilisée en même temps, la vanne 28 du circuit principal est 2878879 2 fermée et les vannes 30, 32 du circuit en dérivation sont ouvertes si bien que l'eau de la piscine circule dans la pompe 12, puis dans le filtre 10, puis dans la pompe à chaleur 20 avant de revenir dans la piscine par la sortie 16. Dans ce mode de réalisation, tout le débit de la pompe 12 circule dans la pompe à chaleur 20. Dans les installations habituelles de piscine, le débit qui doit circuler de façon optimale dans une pompe à chaleur est compris entre le tiers et la moitié environ du débit dans le filtre. Pour cette raison, il est avantageux de pou-voir régler la vanne 28 de manière qu'elle permette la circulation dans la pompe à chaleur d'une partie seulement du débit qui circule dans le filtre 10. Lorsque la pompe à chaleur doit être utilisée alors que la filtration n'est pas nécessaire, la vanne de commutation 26 peut être réglée de manière que la pompe n'alimente que la pompe à chaleur 20. On est alors confronté aux mêmes problèmes, selon que tout le débit de la pompe 12 circule dans la pompe à chaleur 20, ou qu'une partie seulement du débit passe dans la pompe à chaleur 20, par réglage de la vanne 28. Dans le premier cas, le débit est excessif pour le fonctionnement de la pompe et provoque un gaspillage d'énergie, et dans le second cas, la pompe 12 travaille en partie de manière superflue et provoque aussi un gaspillage d'énergie. On a déjà pensé utiliser, pour la solution du problème précité, une pompe 12 ayant plusieurs régimes, permettant l'alimentation du filtre 10 seul avec un premier débit, de la pompe à chaleur 20 seule avec un second débit, ou de l'ensemble. Cependant, une telle pompe est complexe et coûteuse, et elle est sujette à des pannes plus fréquentes que les pompes normales à un seul débit qui ne présentent pratiquement jamais de panne. Ainsi, le fonctionnement de l'installation décrite en référence à la figure 1 est l'origine d'un important gaspil- lage. En effet, il n'est pas rare que, sur une période de 24 h, le filtre travaille quelques heures, par exemple 6 h, alors que la pompe à chaleur 20 doit travailler en permanence, surtout au printemps et à l'automne. L'utilisation 2878879 3 d'une seule pompe surdimensionnée provoque donc un gaspillage important d'énergie qui fait perdre une proportion importante des économies d'énergie procurées par l'utilisation d'une pompe à chaleur. En outre, on note que l'installation représentée sur la figure 1 comporte plusieurs vannes qui doivent être commandées de manière synchronisée. Le réglage des vannes est effectué à l'installation; si l'utilisateur le modifie, il lui est ensuite très difficile de retrouver ce réglage d'origine. L'utilisation d'une même installation pour l'exécution de deux types différents de traitement, par exemple une filtration et un chauffage, qui peuvent nécessiter des durées différentes et des débits différents, pose donc un problème. L'invention a pour objet de remédier aux inconvénients des installations connues, et de résoudre le problème pré-cité par adaptation de l'énergie consommée aux opérations effectivement réalisées. L'invention résout le problème précité par utilisation 20 d'une pompe de circulation adaptée aux caractéristiques du dispositif auxiliaire de traitement. Dans une installation de filtration munie d'un dispositif auxiliaire de traitement, lorsqu'une filtration doit être exécutée, la pompe de filtration fait circuler un débit élevé d'eau de la piscine dans le filtre et un débit adapté d'eau dans le dispositif auxiliaire de traitement. Lorsque la filtration à débit élevé n'est pas nécessaire, la pompe de filtration ne fonctionne pas, et une pompe de circulation ayant des caractéristiques adaptées au dispositif auxiliaire de traitement est mise en fonctionnement. Plus précisément, 1' invention concerne une installation de filtration d'eau pour piscine, du type qui comprend un circuit principal de filtration qui comporte un filtre et une pompe de filtration entre une entrée d'eau de la piscine et un retour à la piscine, :L'installation comprenant en outre un dispositif auxiliaire de traitement; selon l'invention, l'installation comprend un circuit en dérivation dont l'entrée est raccordée au circuit principal de 2878879 4 filtration en aval du filtre et qui contient le dispositif auxiliaire de traitement, et l'installation comporte une pompe de circulation destinée à faire circuler l'eau dans le dispositif de traitement, au moins à des moments auxquels la pompe de filtration ne fonctionne pas. De préférence, la pompe de circulation est montée dans le circuit en dérivation, et le circuit principal de filtration comporte, en aval de l'entrée du circuit en dérivation, un clapet anti-retour. Dans une variante avantageuse, le clapet anti-retour a une ouverture réglable qui module le débit dans le circuit principal de filtration. Dans un mode de réalisation, le dispositif de traite-ment est destiné à fonctionner plus longtemps que la pompe de filtration, et la pompe de circulation a une caracté- ristique de circulation adaptée au fonctionnement du dispositif de traitement. Par exemple, la caractéristique de circulation est le débit dans:Le dispositif de traitement. De préférence, l'installation comporte un dispositif de commande qui ne fait fonctionner la pompe de circulation que lorsque la pompe de filtration ne fonctionne pas. Par exemple, le dispositif de commande arrête le fonctionnement de la pompe de filtration lorsque la pompe de circulation a été amorcée. Dans un mode de réalisation, le dispositif de traite- ment est un dispositif de chauffage. Par exemple, le dispositif de chauffage est un dispositif choisi parmi une pompe à chaleur et un ensemble à panneau solaire. Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de traitement est un dispositif de traitement chimique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'une installation 35 de filtration de type connu; la figure 2 est une vue schématique illustrant le principe de fonctionnement d'une installation selon un premier mode de réalisation de l'invention; 2878879 5 la figure 3 est une vue schématique d'une installation de filtration selon un second mode de réalisation de l'invention; et la figure 4 représente un groupe de circulation qui 5 peut être utilisé dans l'installation représentée sur la figure 3. Sur les figures 2 à 4, les éléments analogues à ceux de l'installation connue de la figure 1 portent des références identiques. La figure 2 représente un exemple d'installation de filtration d'eau de piscine illustrant le principe mis en oeuvre selon l'invention. Une pompe 12 de filtration aspire par une entrée 14 l'eau d'une piscine pour la faire circuler dans un filtre 10. L'eau sortant de la pompe 12 est transmise vers la sortie 16 par la canalisation 15 et passe par un circuit en dérivation 36 vers une pompe à chaleur 20, avant de sortir dans la piscine par une autre sortie 38. Une pompe de circulation 34, parfois appelée "circulateur", est disposée dans le circuit en dérivation 36. Dans ce mode de réalisation, les pertes de charge dans la pompe de circulation (non alimentée) et la pompe à chaleur 20 sont telles que le débit qui circule dans la pompe à chaleur 20 est adapté au fonctionnement de celle-ci. Lorsque la filtration ne doit pas être utilisée, la pompe 12 est arrêtée et la pompe de circulation 34 est mise en fonctionnement. Le débit qui circule de l'entrée 14 vers la sortie 38 correspond au débit nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur 20. Bien entendu, la pompe 12 et le filtre 10 introduisent une perte de charge entre l'entrée 14 et la sortie 38, et on suppose donc dans ce cas que l'eau de la piscine ne peut pas revenir par la sortie 16 et la canalisation 15. Le débit d'eau de la pompe de circulation 34 passe par le filtre et remplit constamment une fonction réduite de filtration. En outre, la circulation constante de l'eau a une fonction "hors gel", c'està-dire qu'elle empêche le gel de l'installation par temps froid. 2878879 6 Dans une variante, si l'eau de la piscine peut être aspirée par la sortie 16, la pompe de circulation peut créer un circuit entre la sortie 16, qui forme alors en entrée d'eau, et la sortie 38, avec circulation d'eau dans la pompe de circulation 34 et la pompe à chaleur 20. Cependant, il est préférable, pour les raisons indiquées ci-dessus (entretien d'une petite filtration, fonction hors gel) que cette entrée d'eau par la sortie 16 soit évitée. Il est donc souhaitable de placer un clapet anti-retour dans la canalisation 15, entre le circuit en dérivation et la sortie 16. La figure 3 représente une installation très semblable à celle de la figure 2, mais dans laquelle la sortie de la pompe à chaleur 20 est raccordée au circuit principal, c'est-à-dire à la canalisation 15. Dans ce cas, pour qu'il ne se forme pas une circulation en boucle fermée, il est nécessaire d'introduire un élément ayant une fonction de clapet antiretour 40 dans la partie de canalisation 15 comprise entre l'entrée et la sortie du circuit en déri- vation. Dans un mode de réalisation avantageux, l'élément 40 est non seulement un clapet anti-retour, mais aussi une vanne à débit réglable qui permet un réglage du débit qui ne passe pas par la pompe à chaleur 20. La référence 42 de la figure 3 désigne un cadre qui entoure des éléments qui peuvent être associés dans un groupe monobloc. La figure 4 représente le corps d'un tel groupe monobloc. Sur la figure 4, une entrée 44 et une sortie 46 sont destinées à être raccordées à la canalisation principale 15, et une sortie 48 et une entrée 50 sont destinées à être raccordées à la pompe à chaleur 20. A la partie supérieure du corps 52, une volute 54 fait partie de la pompe de circulation du fluide entre un orifice central 56, relié à l'entrée 44, et la sortie 48 par une roue entraînée par un moteur (non représentés). Le rectangle 58 en trait inter-rompu représente un élément rapporté qui porte le clapet 40. La position d'ouverture de celui-ci peut être réglée 2878879 7 avantageusement par une vis qui débouche sur la face (cachée) du corps 52 en position adjacente à la sortie 46. Sur la figure 3, on a aussi représenté un circuit 60 de commande de l'alimentation électrique de la pompe 12 de filtration et de la pompe 34 de circulation. De façon avantageuse, ce circuit commande soit la pompe de filtration 12 seule, soit la pompe de circulation 34 seule, soit aucune des deux pompes. Cependant, de préférence, ce circuit n'arrête le fonctionnement de la pompe de filtration 12 que lorsque la pompe de circulation 34 a commencé à fonctionner et s'est amorcée. Dans un exemple d'installation, la pompe de filtration 12 a une puissance de l'ordre de 1 kW (par exemple entre 0,5 et 1,5 kW), et la pompe de circulation 34 a une puissance de l'ordre de 200 w (150 w à 250 W). Le débit à la sortie de la pompe 12 est par exemple de 12 m3/h et le débit dans la pompe à chaleur 20 est par exemple de 5 m3/h. Dans un exemple de cycle de fonctionnement, sur une période de 24 h, la pompe 12 fonctionne 6 h, et la pompe de circulation 34 pendant les 18 h restantes. Pour obtenir des fonctions analogues à celles du circuit classique représenté sur la figure 1, on économise donc pendant 18 h l'énergie correspondant à la différence entre les puissances des pompes 12 et 34. La quantité totale d'énergie consommée sur cette période de 24 h est donc réduite à 40 % de celle de l'installation connue. Pour l'utilisateur, la commande manuelle du dispositif est extrêmement simple, puisqu'il lui suffit d'une simple commutation entre deux pompes. Au contraire, dans l'instal- lation de la figure 1, les vannes doivent être manoeuvrées chaque fois que l'installation doit fonctionner avec ou sans filtre. La commande automatique de l'installation selon l'invention est très simple, puisque, étant donné que la commande 60 est programmée, une opération n'est nécessaire que pour changer les réglages. Par exemple, le réglage du clapet 40 doit être réalisé soit jamais soit un petit nombre de fois par an seulement. 2878879 8 Enfin, pour la commodité de construction, le groupe monobloc représenté sur la figure 4 est très avantageux. En effet, contrairement à l'installation de la figure 1 qui nécessite un très grand nombre de raccordements pour l'incorporation successive des diverses vannes, dans l'installation de la figure 3, seuls les raccordements du groupe 52 doivent être effectués. On a décrit l'invention en référence à un dispositif de chauffage sous forme d'une pompe à chaleur. Cependant, le dispositif 20 peut être remplacé par n'importe quel dispositif de chauffage, tel qu'un réchauffeur, un échangeur de chaleur ou un serpentin relié à un ensemble à panneau solaire. Le dispositif de traitement 20 peut aussi assurer un traitement autre qu'un chauffage, par exemple un traitement de l'eau de la piscine par des produits chimiques bactéricides ou autres. On a décrit une installation dans laquelle le dispositif auxiliaire est destiné à fonctionner avec un débit réduit par rapport au débit dans le circuit principal. Cependant, dans le cas de l'installation représentée sur la figure 2, il est possible de travailler avec un débit plus élevé. Dans ce cas, il est souhaitable de ne pas faire circuler ce débit accru dans le filtre et la pompe. Le principal avantage de l'invention est qu'elle permet des économies d'énergie considérables. Un autre avantage de l'invention est que le fait d'utiliser une pompe de circulation spéciale permet d'obtenir d'une part une filtration minimale constante et d'autre part une fonction de maintien hors gel, bien que la consommation d'énergie soit considérablement réduite. Un autre avantage de l'invention est qu'elle permet d'utiliser les divers éléments (pompes de circulation, dis-positifs auxiliaires) à leurs valeurs nominales auxquelles leurs caractéristiques sont les meilleures et que ces éléments ont un comportement extrêmement robuste et pratique- ment insensible aux pannes. REVENDICATIONS 1. Installation de filtration d'eau pour piscine, du type qui comprend un circuit principal (15) de filtration qui comporte un filtre (10) et une pompe de filtration (12) entre une entrée d'eau (14) de la piscine et un retour (16) à la piscine, l'installation comprenant en outre un dispositif auxiliaire (20) de traitement, caractérisée en ce que l'installation comprend un circuit en dérivation (36) dont l'entrée est raccordée au circuit principal (15) de filtration en aval du filtre (10) et qui contient le dispositif auxiliaire (20) de traitement, et l'installation comporte une pompe de circulation (34) destinée à faire circuler l'eau dans le dispositif de trai- terrent (20), au moins à des moments auxquels la pompe de filtration (12) ne fonctionne pas. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pompe de circulation (34) est montée dans le circuit en dérivation (36) , et le circuit principal (15) de filtration comporte, en aval de l'entrée du circuit en dérivation (36), un clapet anti-retour (40). 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le clapet anti-retour (40) a une ouverture réglable qui module le débit dans le circuit principal (15) de filtration. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de traitement (20) est destiné à fonctionner plus longtemps que la pompe de filtration (12), et la pompe de circulation (34) a une caractéristique de circulation adaptée au fonctionnement du dispositif de traitement (20). 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la caractéristique de circulation est le débit dans le dispositif de traitement (20)- 6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de commande (60) qui ne fait fonctionner la pompe 2878879 10 de circulation (34) que lorsque la pompe de filtration (12) ne fonctionne pas. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif de commande (60) arrête le fonc- tionnement de la pompe de filtration (12) lorsque la pompe de circulation (34) a été amorcée. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de traitement (20) est un dispositif de chauffage. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (20) est un dispositif choisi parmi une pompe à chaleur et un ensemble à panneau solaire. 10. Installation selon l'une quelconque des revendi-15 cations précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de traitement est un dispositif de traitement chimique.