Brevet FR2928365A1 — publié le 20090911

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE PILOTAGE D'UNE INSTALLATION DE TRAITEMENT DE L'EAU NOTAMMENT DESTINÉE À UN SYSTÈME DE REFROIDISSEMENT DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine du traitement de l'eau et notamment aux adaptations permettant de réaliser le pilotage des installations de traitement dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR L'eau utilisée comme liquide de refroidissement dans les tours aéro-réfrigérantes est susceptible de contenir des composés et organismes indésirables et 15 plus particulièrement des micro-organismes, des bactéries notamment des légionnelles. Or, cette eau qui circule dans le circuit de refroidissement, atteint une température idéale pour la prolifération de tels organismes, ce qui peut avoir pour conséquence la 20 propagation par vaporisation dans l'air desdits organismes. La solution classiquement utilisée aujourd'hui pour résoudre cet inconvénient est d'associer au circuit d'alimentation en eau de l'appareil à refroidir, des 25 modules de traitement réalisant selon le volume fourni ou selon une chronologie donnée, l'adjonction dans le circuit de produits assurant le traitement de l'eau. Ainsi, il est classique de raccorder au circuit d'alimentation des installations associant des moyens de dosage à des 30 réservoirs de produit biocide, de produit de protection, de produit de choc chimique, etc. La demanderesse a constaté que la gestion de ce type d'installation de traitement présentait plusieurs inconvénients, parmi ceux-ci 35 - la quantité de produits de traitement injectés dans le circuit d'alimentation est difficilement 10 - 2 contrôlable de manière précise, - la quantité restante dans les réservoirs de produit de traitement ne peut être vérifiée que par la visite d'un technicien qui contrôle visuellement et procède ou non au renouvellement, - l'établissement d'un bilan de consommation ne peut être réalisé que par mesure directe du technicien avec les moyens dont il peut disposer pour mettre en œuvre et consigner cette mesure, - etc... Pour pallier ces inconvénients, les concepteurs ont développé des moyens de plus en plus précis de vérification en aval d'une telle installation de la qualité de l'eau. Il existe par exemple des moyens d'analyse du biofilm présent dans l'eau, la détection d'un biofilm trop important ayant pour conséquence un dosage plus important de l'injection de biocide. Ces moyens de vérification sont néanmoins onéreux, technologiquement complexes et requérant un entretien régulier. De plus, malgré la précision atteinte par les pompes doseuses, les pertes de charge classiquement présentes dans ce type de circuit sont responsables d'un risque d'imprécisions non négligeable dans le volume de produits consommés. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à optimiser le pilotage des installations de traitement des eaux de refroidissement d'un système telle une tour d'aéro-réfrigération aux moyens de solutions simples, faciles à mettre en œuvre (notamment dans les installations existantes) et peu onéreuses. Ces recherches ont abouti à la conception d'un dispositif autorisant un pilotage résolvant les inconvénients de l'art antérieur et susceptibles d'être appliqué aux pilotages d'installation de traitement de 5 10 15 20 -3 - l'eau d'un système de refroidissement en général. Selon l'invention, le dispositif de pilotage d'une installation de traitement de l'eau destinée à un système de refroidissement, du type de celle comprenant une conduite d'alimentation en eau à laquelle est raccordée un ou plusieurs modules de traitement chacun constitué par une pompe et un réservoir de produit de traitement, la pompe assurant le passage du produit de traitement du réservoir vers la conduite d'alimentation, est remarquable en ce qu'il est constitué par un moyen de détection du niveau du produit de traitement à l'intérieur du réservoir qui relève la variation du niveau afin de permettre l'établissement d'un bilan de consommation ainsi que de détecter l'absence de produit de sorte que ces données puissent être transmises à un opérateur. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet d'affranchir le fonctionnement de l'installation de traitement des aléas dus au manque de précision et de perte de charge dans le circuit d'alimentation. Ainsi, l'eau sera traitée dans les meilleures conditions possibles en contrôlant directement dans leur réservoir le niveau des liquides de traitement utilisés ce qui va permettre de réaliser un bilan de consommation réelle. De plus, cette détection va permettre de corriger éventuellement les paramètres d'injection (proportions, fréquence, etc...) desdits produits. Cette caractéristique mise en œuvre par des moyens de prise de mesure et de traitement automatique autorise la prise d'information et leur interprétation automatiques. Selon un mode de réalisation préféré, le moyen de détection du niveau est constitué par un capteur de niveau à ultrasons qui, débouchant à l'intérieur du réservoir, assure une mesure très précise dudit niveau. La variation du niveau associée aux dimensions du réservoir va permettre le calcul très précis du volume restant ou consommé. L'utilisation d'un tel moyen technique facilite - 4 l'étalonnage d'une telle installation. De plus, il permet de s'adapter très facilement aux installations existantes. Ainsi, il suffit de ménager un logement à l'extrémité haute des réservoirs pour y loger lesdits capteurs et d'associer aux capteurs les moyens de traitement adéquats. L'invention est également remarquable en ce que le dispositif comporte un coffret de pilotage de l'installation qui exploite non seulement les données transmises par le ou les capteurs liées à l'installation de traitement mais également celles issues du système de refroidissement même. Ainsi par exemple, le coffret de pilotage peut assurer la commande du dispositif de purge de la tour aéro-réfrigérante. Pour ce faire, ledit coffret est associé à un moyen d'affichage et de commande qui selon une caractéristique particulièrement avantageuse reprend le schéma de l'installation de traitement et propose des icônes autorisant une interface de commande tactile. Les fonctionnalités ainsi que les possibilités d'affichage de ce pupitre tactile imaginés pour le pilotage d'une installation de traitement de l'eau destinée à une tour aéro-réfrigérante sont nombreuses, parmi celles-ci : - affichage du compteur, - affichage du volume d'eau mesuré, -affichage, gestion et forçage des pompes des modules de traitement selon le volume et/ou selon une fréquence, - affichage, gestion et forçage de la pompe de purge, - mesure et affichage du niveau des produits de traitement mesuré, - détection niveau bas, mise en place d'un bilan de consommation, historique, - affichage d'un synoptique de l'état des pompes, de la purge, du compteur, de la conductivité, du niveau des - 5 produits, - affichage d'un bilan. Ainsi, l'interface non seulement affiche des valeurs relevées actionneurs de éventuellement du L'invention pilotage d'unemais également commande les différents l'installation de traitement et système de refroidissement même. concerne également le procédé de telle installation qui est particulièrement novateur en ce qu'il consiste à mesurer les paramètres de consommation et de présence des produits de traitement à des fins de pilotage, par mesure du niveau du produit de traitement à l'intérieur du réservoir. Ce procédé peut être mise en oeuvre par le dispositif ci-dessus décrit. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement a la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique d'une installation de traitement de l'eau d'une tour aéro- réfrigérante adoptant un dispositif conforme à l'invention, la figure 2 est un dessin schématique d'une page de l'interface graphique proposée par l'écran du coffret de pilotage de l'invention. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS La figure 1 montre une tour aéro-réfrigérante 100 équipée d'une enceinte alimentée en eau dont une partie s'évapore au moyen de ventilateurs 120 équipant en partie supérieure ladite enceinte 110. Afin d'alimenter en eau ce système, un circuit d'alimentation 200 est relié à ladite enceinte 110. Ce circuit d'alimentation est équipé d'un - 6 - moyen de mesure 210 de l'eau injectée ainsi que d'une installation de traitement I de l'eau d'alimentation. Selon le mode de réalisation illustré, cette installation I de traitement de l'eau d'alimentation est équipée de trois modules de traitement 300, 400 et 500 qui sont respectivement, des moyens d'injection de produit biocide, de produit de protection (anticorrosion/ anti-tartre) ainsi que de produit de choc chimique. Chaque module comprend une pompe 310, 410, 510, et un réservoir de produit de traitement 320, 420, 520, la pompe assurant le déplacement du produit de traitement du réservoir vers la conduite d'alimentation 200. Afin de mieux contrôler la quantité de produit injecté, les pompes utilisées sont du type pompe doseuse. Conformément à l'invention, afin de permettre un suivi automatique de la consommation réelle de chaque produit, un moyen de détection 330, 430, 530 du niveau du liquide contenu dans le produit équipe chaque réservoir 320, 420, 520. Ce moyen de détection 3330, 430, 530 est constitué par un émetteur d'ultrasons assurant une mesure régulière très précise du niveau du liquide présent dans le réservoir. La comparaison des données associée aux dimensions du réservoir permettent de définir le volume de liquide présente ainsi que d'établir le volume de liquide consommé par réservoir. Comme illustrés ces moyens de détection sont reliés à un coffret de pilotage 600 qui dispose d'une interface d'affichage d'informations et de dialogue constitué par un écran tactile 610 qui permet de non seulement visualiser les informations liées au fonctionnement de l'installation mais également d'en assurer le pilotage. De plus, ce coffret de pilotage 600 va permettre la commande d'autres modules spécifiquement adaptés à un système de refroidissement du type tour aéro-réfrigérante. Ainsi par exemple, comme classiquement l'enceinte 110 de la tour aéro-réfrigérante est équipé d'un système 700 - 7 de purge de déconcentration qui doit être activé lorsqu'un certain seuil de conductivité est atteint. La récupération de cette information par un détecteur adapté 710, son analyse et le déclenchement de la pompe de purge 720 sont commandés par le coffret de pilotage de l'invention 600. Comme illustrées, les liaisons entre les actionneurs, les capteurs et le coffret de pilotage 600 sont symbolisés par des traits qui peuvent représenter des câblage. Toutefois, une liaison sans fil ou autorisant une distance très importante peut être imaginée. En effet, le coffret de pilotage et/ou l'interface graphique peuvent être géographiquement éloignés de l'installation de traitement et donc du système d'aéro-réfrigération. De plus, bien qu'une seule installation soit représentée, le coffret de pilotage de l'invention peut assurer le pilotage d'une pluralité d'installations de traitement. La figure 2 montre un exemple d'une interface graphique susceptible d'être proposée par l'écran 610. Cette interface reprend les schémas de l'installation et affiche de façon chiffrée ou graphiquement les données collectées. Selon le mode de réalisation illustré, l'écran tactile représente les trois réservoirs 320, 420, 520 sous la forme de rectangles 320', 420', 520' à l'intérieur desquels est disposé un autre rectangle 321', 421', 521' comprenant une partie inférieure ombrée 322', 422', 522' dont la surface augmente ou diminue selon que le niveau du liquide du réservoir correspondant augmente ou diminue rendant ainsi visible sur l'écran 610 l'état des niveaux des trois réservoirs. De plus, un rectangle 340', 440' et 540' dans lequel est noté le nom ou la fonction du produit de traitement est disposé sous la représentation du réservoir 320', 42o', 520' concerné. Disposée à proximité du rectangle 310', 410', 510' représentant les pompes 310, 410, 510, une case 311', 5 10 15 20 25 -8- 411', 511' affiche l'état actif ou inactif de la pompe. Disposé à proximité du rectangle 210' représentant le compteur d'eau d'alimentation 210, une case 211' affiche le nombre correspondant au volume mesuré. En haut de l'écran 610 sont disposés plusieurs icônes 700 susceptibles de donner accès à diverses fonctions, paramètres, menus contextuels nécessaires au pilotage de la demande et notamment aux bilans et historiques de consommations établis par la succession des mesures de niveau et donc de volume réalisées régulièrement par les capteurs. Dans le rectangle 100' représentant la tour 100, plusieurs cases 730' affichent les seuils maxi et mini de conductivité ainsi que celui mesuré. La pompe de purge 720 est également représentée 720' avec une case 721' informant de son état. Les niveaux d'alerte sont réglables à partir de cet écran pour chaque paramètre mesuré. Ainsi, un clavier numérique est susceptible de s'afficher pour saisir les valeurs numériques nécessaires au calcul des volumes ainsi qu'à l'établissement du volume minimal à injecter, au volume minimal avant défaut, etc... On comprend que le dispositif, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 30 10 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS 1. Dispositif de pilotage d'une installation (I) de traitement de l'eau destinée à un système de refroidissement (100), du type de celle comprenant une conduite d'alimentation (200) en eau à laquelle est raccordée un ou plusieurs modules de traitement (300, 400, 500) chacun constitué par une pompe (310, 410, 510) et un réservoir de produit de traitement (320, 420, 520), la pompe (310, 410, 510) assurant le passage du produit de traitement du réservoir vers la conduite d'alimentation (200), CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué par un moyen de détection (330, 430, 530) du niveau du produit de traitement à l'intérieur du réservoir (320, 420, 520) qui relève la variation du niveau afin de permettre l'établissement d'un bilan de consommation ainsi que de détecter l'absence de produit de sorte que ces données puissent être transmises à un opérateur. 2. Dispositif selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le moyen de détection (330, 430, 530) du niveau est constitué par un capteur de niveau à ultrasons qui, débouchant à l'intérieur du réservoir (320, 420, 520), assure une mesure très précise dudit niveau. 3. Dispositif selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE qu'il comporte un coffret de pilotage (600) de l'installation (I) qui exploite non seulement les données transmises par le ou les capteurs ( 330, 430, 530) liés à l'installation de traitement à des fins d'affichage, de commande et de programmation des actionneurs composant ladite installation . 4. Dispositif selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit coffret de pilotage (600) exploite à des fins d'affichage de commande et de programmation les données issues du système de refroidissement (100) même. 5. Dispositif selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit coffret (600) est associé à un moyen d'affichage (610) reprenant le schéma de l'installation de 10 15 20 25- 10 - traitement et proposant des icônes autorisant une interface de commande tactile. 6. Dispositif selon la revendication 5, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE l'écran d'affichage (610) comporte une représentation (320', 420', 520') de chaque réservoir (320, 420, 520) avec un rectangle (321', 421', 521') comprenant une partie inférieure ombrée (322', 422', 522') dont la surface augmente ou diminue selon que le niveau du liquide du réservoir (320, 420, 520) correspondant augmente ou diminue rendant ainsi visible sur l'écran l'état des niveaux des trois réservoirs (320, 420, 520). 7. Procédé de pilotage d'une installation (I) de traitement de l'eau destinée à un système de refroidissement (100), du type de celle comprenant une conduite d'alimentation (200) en eau à laquelle est raccordée un ou plusieurs modules de traitement (300, 400, 500) chacun constitué par une pompe (310, 410, 510) et un réservoir de produit de traitement (320, 420, 520), la pompe (310, 410, 510) assurant le passage du produit de traitement du réservoir vers la conduite d'alimentation (200), CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à mesurer les paramètres de consommation et de présence des produits de traitement à des fins de pilotage, par mesure du niveau du produit de traitement à l'intérieur du réservoir (320, 420, 520). 30