Brevet FR2938902A1 — publié le 20100528

L'invention concerne un dispositif de climatisation ou de chauffage d'un espace intérieur d'un bâtiment délimité par plusieurs surfaces, l'une au moins desdites surfaces, notamment un plancher, comportant au moins deux tubulures de circulation d'un fluide caloporteur disposées à distance l'une de l'autre. L'invention concerne le domaine de la climatisation ou du chauffage pour le bâtiment. En particulier, un plancher chauffant comporte des tubulures où circule un fluide caloporteur. Sur le marché, on connaît un collecteur avec plusieurs circuits, avec des branchements d'entrée et de sortie, correspondant chacun à une boucle de tubulure. Le problème est l'existence de zones chaudes ou froides dans une même pièce, car l'inertie thermique de l'ensemble constitué par d'une part la dalle qui incorpore les tubulures, et ces dernières d'autre part, est différente d'un endroit à un autre. La composition de la structure du bâtiment, le voisinage de portes ou de fenêtres, de façades de différentes orientations, la proximité de zones externes, ou de zones chauffées ou, au contraire, refroidies, jouent sur les différences de comportement thermique entre les différents points d'une même pièce ou d'un même local. Les dispositifs connus, en particulier de chauffage ou de refroidissement pare le sol, ne permettent pas de pallier ce 25 problème. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de climatisation ou de chauffage d'un espace intérieur d'un bâtiment délimité par plusieurs surfaces, l'une au moins desdites surfaces, notamment un plancher, comportant au moins 30 deux tubulures de circulation d'un fluide caloporteur disposées à distance l'une de l'autre, caractérisé par le fait que la distance entre deux tubulures voisines l'une de l'autre est comprise entre d'une part une valeur minimale, et d'autre part une valeur maximale au plus égale au double de ladite valeur 35 minimale, et que ledit dispositif comporte des moyens de distribution conçus aptes à faire circuler ledit fluide caloporteur dans un premier sens dans une première desdites deux tubulures voisines, et dans un deuxième sens contraire audit premier sens dans la deuxième desdites deux tubulures, de façon à ce que tous les tronçons en vis-à-vis l'un de l'autre de ladite première et de ladite seconde tubulures soient parcourus par des flux de fluide caloporteur en sens opposé l'un de l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre,e n 10 référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 représente, sous forme schématisée en vue en plan, l'agencement des tubulures d'un dispositif selon l'invention ; la figure 2 représente, sous forme schématisée, un 15 collecteur d'entrée de ce dispositif ; la figure 3 représente, sous forme schématisée, un collecteur de sortie de ce dispositif. L'invention concerne le domaine de la climatisation ou du chauffage pour le bâtiment. 20 L'invention concerne un dispositif 1 de climatisation ou de chauffage d'un espace 2 intérieur d'un bâtiment délimité par plusieurs surfaces, l'une au moins desdites surfaces, notamment un plancher, comportant au moins deux tubulures 3 de circulation d'un fluide caloporteur disposées à distance l'une de l'autre, 25 caractérisé par le fait que la distance entre deux tubulures voisines l'une de l'autre est comprise entre d'une part une valeur minimale, et d'autre part une valeur maximale au plus égale au double de ladite valeur minimale, et que ledit dispositif comporte des moyens de distribution conçus aptes à 30 faire circuler ledit fluide caloporteur dans un premier sens dans une première desdites deux tubulures voisines, et dans un deuxième sens contraire audit premier sens dans la deuxième desdites deux tubulures, de façon à ce que tous les tronçons en vis-à-vis l'un de l'autre de ladite première et de ladite 35 seconde tubulures soient parcourus par des flux de fluide caloporteur en sens opposé l'un de l'autre. De façon préférée, le dispositif comporte une pluralité de tubulures, toutes agencées deux à deux à distance l'une de l'autre, ladite distance entre deux tubulures voisines l'une de l'autre est comprise entre d'une part une valeur minimale, et d'autre part une valeur maximale au plus égale au double de ladite valeur minimale, et lesdits moyens de distribution étant conçus aptes à faire circuler, pour l'ensemble des tubulures que comporte ledit dispositif, ledit fluide caloporteur dans un premier sens dans une première desdites deux tubulures voisines, et dans un deuxième sens contraire audit premier sens dans la deuxième desdites deux tubulures. Dans un mode préféré de réalisation, tel que visible sur la figure 1, chaque tubulure constitue une boucle. Les moyens de distribution comportent au moins un collecteur d'entrée 10 de fluide caloporteur comportant plusieurs départs Di en parallèle, chacun conçu apte à être raccordée à une extrémité d'une des tubulures que comporte le dispositif, et au moins un collecteur de sortie 20 comportant plusieurs retours Rj en parallèle, chacun conçu apte à être raccordée à une extrémité d'une des tubulures que comporte le dispositif. Le circuit propre à chaque tubulure comporte des moyens de mesure 11 ou/et de réglage 21 de débit du fluide caloporteur, et des moyens de mesure de température 12 ou/et 22 du fluide caloporteur au niveau respectivement dudit collecteur d'entrée 10 ou dudit collecteur de sortie 20. De façon préférée, le dispositif comporte des moyens de gestion conçus aptes à réguler le débit dans chaque tubulure en fonction de la température du fluide caloporteur pour ladite tubulure au niveau dudit collecteur de sortie, ou/et en fonction de la température relevée en au moins un point de ladite surface par des moyens de mesure de température. De préférence, la distance minimale entre deux tubulures voisines est la plus faible dans des zones de ladite surface qui sont soumises à des perturbations climatiques se traduisant par un refroidissement ou par un échauffement de ladite zone supérieur à celui de la moyenne de ladite surface. Pour des coûts de pose réduits, lesdites tubulures peuvent être coplanaires. Dans une variante qui peut être avantageuse dans certains cas particuliers, les tubulures sont disposées selon différents niveaux d'altitude par rapport à une surface de référence. Dans ce dernier cas, deux tubulures voisines sont, alors, avantageusement situées à des altitudes différentes par rapport à ladite surface de référence. La distance entre elles peut être constituée par leur différence d'altitude ou/et par leur écartement selon une projection normale à la surface de référence. Dans l'exemple de la figure 1, comportant cinq tubulures, cet exemple n'étant nullement limitatif, une boucle externe fait tout le tour de l'espace, ici une pièce d'un bâtiment, la tubulure est alimentée au départ à son raccordement D5 de départ au niveau du collecteur d'entrée, le fluide s'écoule depuis la température la plus élevée TO existante en D5 vers l'autre extrémité de la tubulure au niveau de son raccordement R5 au retour avec le collecteur de sortie. Une autre boucle intérieure à la précédente est raccordée de façon inverse : son départ D4 du collecteur d'entrée est voisin du retour R5 de la boucle externe, la circulation de fluide caloporteur se fait dans l'autre sens, vers le retour R4 raccordé au collecteur de sortie, voisin du collecteur de départ D5 de la boucle externe. Chaque boucle est à l'intérieur d'une autre boucle, sans croisement sauf au niveau du collecteur. On raccorde ainsi les départs D1, D2, D3, et les retours R1, R2, R3, des autres boucles, toujours de façon croisée et selon la règle précédente. Il est utile de tenir compte de la perte de charge de chaque tubulure, qui est différente de celle des autres, essentiellement du fait de sa longueur, mais aussi éventuellement en fonction de son diamètre. A ce propos, il peut être avantageux de constituer le dispositif avec des diamètres de tubulures différents, calculés de façon à limiter autant que possible de trop gros écarts de perte de charge entre les différentes tubulures. Dans le cas le plus courant où toutes les tubulures sont de même diamètre, on a plus de débit sur la tubulure où l'écoulement du fluide caloporteur est le moins freiné. Avantageusement, selon l'invention, le dispositif permet de gérer le débit de fluide caloporteur, notamment d'eau, au niveau de chaque boucle, un débitmètre analogique au niveau de chaque retour du collecteur comportant un étrangleur autorise le réglage d'un débit plus ou moins important. Il est alors possible de calculer de la puissance à dégager pour chaque boucle en fonction de la longueur, en fonction du diamètre de la tubulure et du débit autorisé au retour collecteur. Dans un mode simplifié, le réglage est fait une fois pour toutes. L'installateur règle les boucles les unes par rapport aux autres, il n'y a alors plus besoin de maintenance, et l'ensemble peut être noyé dans une chape, pour éviter tout déréglage. Si l'espace à climatiser est sujet à des perturbations externes irrégulières : courants d'air, façades sensibles à l'ensoleillement et aux intempéries, ou similaire, il peut être avantageux d'utiliser une autre variante de l'invention, utilisant des moyens de gestion, constitués de préférence par un automate de gestion des différences de température. Les intervalles entre les tubulures de deux boucles voisines sont de préférence similaires partout, aux angles près. Plus le pas est serré, plus on travaille à basse température, ce qui est préférable, naturellement le nombre de boucles est à adapter en conséquence. Dans une variante on choisit de petits intervalles de l'ordre de 3 à 5 centimètres au lieu de 5 à 10 cm ailleurs pour compenser les zones refroidies naturellement, comme des fenêtres. En somme, la mise en œuvre de l'invention permet, à très bas coût, et en utilisant les matériaux existants, d'obtenir une température homogène dans un espace, notamment une pièce d'un bâtiment.5 REVENDICATIONS1. Dispositif de climatisation ou de chauffage d'un espace intérieur d'un bâtiment délimité par plusieurs surfaces, l'une au moins desdites surfaces, notamment un plancher, comportant au moins deux tubulures de circulation d'un fluide caloporteur disposées à distance l'une de l'autre, caractérisé par le fait que la distance entre deux tubulures voisines l'une de l'autre est comprise entre d'une part une valeur minimale, et d'autre part une valeur maximale au plus égale au double de ladite valeur minimale, et que ledit dispositif comporte des moyens de distribution conçus aptes à faire circuler ledit fluide caloporteur dans un premier sens dans une première desdites deux tubulures voisines, et dans un deuxième sens contraire audit premier sens dans la deuxième desdites deux tubulures, de façon à ce que tous les tronçons en vis-à-vis l'un de l'autre de ladite première et de ladite seconde tubulures soient parcourus par des flux de fluide caloporteur en sens opposé l'un de l'autre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé qu'il comporte une pluralité de tubulures, toutes agencées deux à deux à distance l'une de l'autre, ladite distance entre deux tubulures voisines l'une de l'autre est comprise entre d'une part une valeur minimale, et d'autre part une valeur maximale au plus égale au double de ladite valeur minimale, et lesdits moyens de distribution étant conçus aptes à faire circuler, pour l'ensemble des tubulures que comporte ledit dispositif, ledit fluide caloporteur dans un premier sens dans une première desdites deux tubulures voisines, et dans un deuxième sens contraire audit premier sens dans la deuxième desdites deux tubulures. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que chaque tubulure constitue une boucle. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens de distribution comportent au moins un collecteur d'entrée de fluide caloporteur comportant plusieurs départs en parallèle, chacun conçu apte à être raccordée à une extrémité d'une des tubulures que comporte le dispositif, et au moins un collecteur de sortie comportant plusieurs retours en parallèle, chacun conçu apte à être raccordée à une extrémité d'une des tubulures que comporte le dispositif. 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le circuit propre à chaque tubulure comporte des moyens de réglage de débit du fluide caloporteur, et des moyens de mesure de température du fluide caloporteur au niveau dudit collecteur de sortie. 6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de gestion conçus aptes à réguler le débit dans chaque tubulure en fonction de la température du fluide caloporteur pour ladite tubulure au niveau dudit collecteur de sortie, ou/et en fonction de la température relevée en au moins un point de ladite surface par des moyens de mesure de température. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la distance minimale entre deux tubulures voisines est la plus faible dans des zones de ladite surface qui sont soumises à des perturbations climatiques se traduisant par un refroidissement ou par un échauffement de ladite zone supérieur à celui de la moyenne de ladite surface. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites tubulures sont coplanaires. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites tubulures sont disposées selon différents niveaux d'altitude par rapport à une surface de référence. 10. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que deux tubulures voisines sont situéesà des altitudes différentes par rapport à ladite surface de référence.