Brevet FR2914401A1 — publié le 20081003

-1- La présente invention concerne un système de régulation de l'arrivée d'air dans un pavillon afin que cet air soit le plus chaud possible lors de son entrée dans le pavillon, et par conséquent de faire diminuer de façon significative la facture de chauffage . Ce système que je vais appeler optimiseur d'air vient en appui du puit canadien et d'un réchauffeur d'air ,situé dans les combles (sous la toiture de la maison) Rappel du fonctionnement du chauffage classique : Depuis environ une quarantaine d'années, les pavillons sont équipés de chauffage , et afin de renouveler l'air pour éviter la condensation , les mauvaises odeurs et l'humidité ,on a installé une ventilation ,pour assurer le renouvellement de l'air vicié ; cette Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) puise l'air à l'extérieur du pavillon au travers d'aérations prévues à cet effet dans la partie supérieure de chaque fenêtre et , cet air est expulsé à l'extérieur en partie haute du pavillon. Rappel du fonctionnement du puit canadien : II est constitué d'une canalisation souterraine ,d'environ trente mètres de longueur , à une profondeur d'environ deux mètres en dessous du sol et d'un diamètre d'environ deux cents millimètres ; cette canalisation va amener l'air de l'extérieur vers le pavillon en le réchauffant lors de son passage dans le sol ,( sachant qu'à cette profondeur la température est beaucoup plus constante qu'à l'extérieur) et cela implique donc de ne plus puiser l'air au travers des ouvertures prévues dans les fenêtres , mais donc dans cette canalisation . De plus , pendant la période estivale l'air va toujours circuler par cette canalisation et va maintenant permettre de baisser la température pendant les périodes chaudes ; différentes études ont montrées que lors de période de grande chaleur les pavillons équipés d'un puit canadien avaient une température intérieure d'environ cinq degrés inférieure aux autres. J'ai également remarqué que sous la toiture d'un pavillon (entre la toiture et au dessus de la partie isolée) , la température s'élève rapidement au moindre rayon de soleil ; partant de ce constat, il est facile de réaliser dans cette partie inutilisée du pavillon et à moindre frais (isoler cette partie ,et mettre une grande fenêtre de toiture) une cellule ou l'air va être réchauffé par l'énergie solaire . Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 ,représente en coupe le caisson (nous ne voyons pas les sondes de températures ,puisqu'elles sont disposées dans différents endroits intérieurs ou extérieurs de la maison) . La figure 2, représente en coupe ce même caisson , j'ai rajouté les artifices extérieurs ainsi que les sondes, ce qui va mieux imager le fonctionnement. - 2- Dans les figures 3 , 4 , 5 et 6 la circulation de l'air dans le caisson est matérialisée par une succession de flèches en trait pointillé . Figure 3 l'air arrive directement de l'extérieur par l'entrée (10) et va dans l'habitacle de la maison par la sortie (14) Figure 4 l'air arrive du puit canadien par l'entrée (11) et va dans l'habitacle de la maison par la sortie (14) Figure 5 l'air arrive directement de l'extérieur par l'entrée (10) , le volet mobile (2) motorisé étant maintenant placé en position horizontale , l'air est dirigé vers la sortie (12) en direction du réchauffeur de toiture , et après circulation dans celui-ci l'air revient dans le caisson par l'entrée (13) et ressort dans l'habitacle de la maison par la sortie (14) Figure 6 : l'air arrive du puit canadien par l'entrée (11) , le volet mobile (2) motorisé étant placé en position horizontale , l'air est dirigé vers la sortie (12) en direction du réchauffeur de toiture , et après circulation dans celui-ci l'air revient dans le caisson par l'entrée (13) et ressort dans l'habitacle de la maison par la sortie (14) Le dispositif est constitué d'un caisson en tôle galvanisée (1) , dans lequel l'air nécessaire au renouvellement de l'air de la maison, va circuler ; ce caisson dispose de cinq bouches (10) (11) (12) (13) et (14) d'arrivées et de sorties d'air ,de deux clapets anti-retour((5) et (6) , d'un volet intérieur mobile ,motorisé (2) par un petit vérin électrique (3) et de trois sondes de températures (7) (8) et (9)qui mesurent les températures : de l'air extérieur, de l'air qui circule dans le puit canadien et enfin dans le réchauffeur d'air situé sous le toit de la maison ; le tout va être géré automatiquement par un système électronique , basé sur la mesure des différences de température, incorporé au boîtier général d'alimentation électrique (4). Fonctionnement du système Le fonctionnement est basé sur la mesure des écarts de température entre les trois points ou se situent les sondes de température ; le gestionnaire électronique va suivant les différents cas de figure diriger le volet mobile motorisé dans le caisson et il va également commander trois petits ventilateurs qui vont être situés dans les gaines d'arrivée d'air ( un dans l'arrivée d'air extérieur, un second dans l'arrivée d'air circulant par le puit canadien, et le troisième dans la gaine de35 -3- retour du réchauffeur d'air). Le boîtier générale d'alimentation électrique , est également équipé d'un variateur de tension, de façon à pouvoir adapter la vitesse des ventilateurs en fonction du débit d'air souhaité pour chaque type de maison ; Le bornier électrique du système peux recevoir un asservissement extérieur , (de la VMC (ventilation Mécanique Contrôlée) afin de pouvoir synchroniser la vitesse des ventilateurs avec le débit de la VMC , lorsque la VMC sera mise manuellement ou automatiquement en grande vitesse ) et ceci afin d'éviter une mise en dépression de la maison. Fonctionnement en mode HIVER Lorsque la température extérieure va être égale ou supérieure de 1 C à la température mesurée dans le puit canadien , le ventilateur (V2) dans la gaine d'arrivée d'air extérieur est en fonctionnement , et dirige l'air vers l'entrée (10) libère le clapet (5)( par la poussée de l'air) et va se diriger vers la sortie (14) dans l'habitacle de la maison .Voir figure 3 Lorsque la température dans le puit canadien va être supérieure de 1 C à celle mesurée à l'extérieur, le système électronique va arrêter le ventilateur (V2) et mettre en fonctionnement le ventilateur (V1) dans l'arrivée d'air du puit canadien (11) ; le clapet anti-retour (5) va se refermer ,puisqu'il n'aura pu de poussée d'air et le clapet (6) va s'ouvrir par la poussée de l'air animé par le ventilateur (V1) et l'air va ainsi se diriger vers la sortie(14). Voir figure 4 Lorsque la température mesurée dans le réchauffeur de toiture va être supérieure de 2 C à la plus forte des températures mesurées à l'extérieur et dans le puit canadien , le vérin électrique va basculer le volet intérieur (2) en position horizontale ,et le ventilateur situé dans la gaine de retour du réchauffeur d'air va être mis en fonctionnement. Le parcours de l'air va donc être le suivant :entrée de l'air dans le caisson par l'entrée (10) ou l'entrée (11) suivant les températures mesurées par les sondes (8) et (9) puis l'air va se diriger vers la sortie (12) il va ainsi circuler par le réchauffeur de toiture et il va être redirigé vers l'entrée (13) du caisson grâce au ventilateur (V3) qui sera en fonctionnement puis il ressortira du caisson par la sortie (14) vers l'habitacle de la maison Voir figure 5 et figure 6 .Et donc naturellement lorsque l'écart de température va descendre en dessous de 2 C entre le réchauffeur d'air , et la plus forte température mesurée entre le puit canadien et l'arrivée d'air extérieur, le ventilateur (V3) va être désactivé, le volet intérieur va reprendre sa place verticale et le passage de l'air par le réchauffeur ne se fait plus .35 Fonctionnement en mode été Grâce un à interrupteur situé sur le boîtier de commande électronique le fonctionnement peut être inversé : II va maintenant s'agir de faire arriver l'air le plus frais possible dans la maison Quand la température est plus basse de 1 C dans le puit canadien par rapport à la température mesurée à l'extérieur le ventilateur (V1) est en fonctionnement et l'air libère le clapet (6) entre par l'entrée (11) et va ressortir du caisson par la sortie (14).Voir figure 4 Lorsque la température va s'abaisser de 1 C à l'extérieur par rapport à la température du puit canadien le système électronique va arrêter le ventilateur (V1) et mettre en fonctionnement le ventilateur (V2) le clapet (6) va se refermer , et le clapet (5) va s'ouvrir sous l'effet de la poussée de l'air animé par le ventilateur (V2) , l'air va ainsi circuler par l'entrée (10) et ressortir par la sortie (14) Voir figure 3 On note que lorsque le système est en mode été le volet (2) et le ventilateur (V3) sont inhibés . 25 30 4- 35 -5 Légende des dessins 1- caisson en tôle galvanisé 2- volet motorisé 3- vérin électrique 12 v 4- boîtier générale d'alimentation électrique et de gestion électronique 5- clapet anti- retour de l'arrivée d'air extérieur 6- clapet anti-retour de l'arrivée d'air du puit canadien 7- sonde de température dans le réchauffeur de toiture 8- sonde de température d'air extérieur 9-sonde de température du puit canadien 10- arrivée d'air extérieur 11-arrivée d'air du puit canadien 12- sortie d'air du caisson vers le réchauffeur d'air de toiture 13- retour d'air en provenance du réchauffeur d'air de toiture 14- sortie d'air vers l'habitacle de la maison V1 ventilateur dans le puits canadien V2 ventilateur dans la gaine d'arrivée d'air extérieur V3 ventilateur dans la gaine du réchauffeur de toiture REVENDICATIONS 5 1) Dispositif pour optimiser l'arrivée d'air à la meilleure température possible afin de renouveler l'air d'un pavillon , caractérisé en ce qu'il comporte un caisson (1) présentant cinq bouches d'arrivée et de sortie d'air (10) (11) (12) (13) et (14) avec un volet intérieur 10 mobile motorisé(2) par un petit vérin électrique (3) , deux clapets anti-retour (5) et (6) situés respectivement dans les arrivées d'air (10) et (11) le système est géré automatiquement par un boîtier électronique (4) auquel sont adjointes trois sondes de températures ((7) (8) et (9) . 15 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le boîtier électronique (4 ) commande les trois ventilateurs (VI) (V2) et (V3) et le volet mobile (2) grâce au vérin (3) et ceci en calculant électroniquement les écarts de températures mesurés par les sondes de températures (7) (8) et (9)en respectant le fonctionnement décritci_après : En mode Hiver : le ventilateur (VI) fonctionne lorsque la température mesurée par la sonde 20 (9) est supérieure de 1 C à la température mesurée par la sonde (8) ; si la sonde (8) mesure une température supérieure de 1C ou égale à la température mesurée par la sonde (9) le ventilateur (VI) sera mis hors service et le ventilateur (V2) sera mis en fonctionnement D'autre part , lorsque la sonde (7) va mesurer une température supérieure de 2 C par rapport à la plus forte des valeurs mesurées par les sondes (8) et (9) le volet mobile (2) va 25 être basculé par le vérin électrique (3) et le ventilateur (V 3) va être mis en fonctionnement. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le boîtier électronique (4) comporte un interrupteur qui peut inverser le fonctionnement du système et le faire passer en mode été de façon à obtenir l'arrivée d'air le plus frais possible ; le fonctionnement sera alors 30 le suivant : le ventilateur (VI) fonctionne lorsque la température mesurée par la sonde (9) est inférieure de 1 C à la température mesurée par la sonde (8) ; si la sonde (8) mesure une température inférieure de 1 C à la température mesurée par la sonde (9) le ventilateur (V1) sera mis hors service et le ventilateur (V2) sera mis en fonctionnement ,dans ce mode de fonctionnement la sonde (7) et le ventilateur (V3) sont inhibés. 35