Brevet FR2962794A1 — publié le 20120120

PROCEDE DE CONTROLE D'UNE INSTALLATION DE TRAITEMENT D'AIR ET INSTALLATION UTILISANT UNE TELLE METHODE L'invention concerne un procédé de contrôle d'une installation de traitement d'air pour un bâtiment comprenant un dispositif de ventilation. L'invention concerne également une installation de traitement d'air pour un tel bâtiment. Dans le domaine du chauffage de locaux ou du chauffage d'eau sanitaire, il est connu d'utiliser des chauffe-eau thermodynamiques utilisant de l'air aspiré à l'extérieur des bâtiments. D'autre part, il est connu d'utiliser, pour la ventilation des bâtiments, des installations de traitement d'air mettant en oeuvre des ventilations mécaniques contrôlées ou VMC. De telles installations impliquent le besoin d'évacuer vers l'extérieur l'air vicié aspiré des différentes pièces des bâtiments. Un tel fonctionnement des installations de chauffage d'eau et de ventilation des bâtiments met en oeuvre deux circuits de circulation d'air séparés, ainsi que deux prises d'air extérieures. Un tel fonctionnement implique des coûts d'installation de conduites supplémentaires et une perte de l'énergie calorifique potentiellement contenue dans l'air évacué de la ventilation mécanique contrôlée. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un procédé de contrôle d'une installation de traitement d'air permettant une récupération de l'énergie de l'air évacué de la ventilation, de réduire le nombre de canalisations d'air à installer dans les bâtiments et de réduire le besoin d'aspiration d'air extérieur par le chauffe-eau thermodynamique. A cet effet, l'invention concerne un procédé de contrôle d'une installation de traitement d'air pour un bâtiment comprenant un dispositif de ventilation. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à diriger un flux d'air vicié évacué par le dispositif de ventilation vers un chauffe-eau thermodynamique pour alimenter en air ce chauffe-eau. Grâce à l'invention, le chauffe-eau thermodynamique utilise de l'air évacué de la ventilation, ce qui permet de récupérer une partie de l'énergie calorifique contenue dans l'air évacué de la ventilation. Ceci permet une substantielle économie d'énergie. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel procédé peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises avec toute combinaison techniquement admissible : Le procédé consiste à alimenter le chauffe-eau thermodynamique en aspirant l'air évacué par le dispositif de ventilation et, éventuellement, en aspirant de l'air par une bouche donnant sur l'extérieur du bâtiment. - Le procédé consiste à manoeuvrer une vanne permettant de diriger sélectivement le flux d'air évacué par le dispositif de ventilation vers une bouche donnant sur l'extérieur du bâtiment ou vers le chauffe-eau. Le flux d'air évacué par le dispositif de ventilation est dirigé vers la bouche lorsque la vanne est en position fermée et en ce que ce flux d'air est dirigé vers le chauffe-eau thermodynamique lorsque la vanne est en position ouverte. L'invention concerne également une installation de traitement d'air pour un bâtiment comprenant un dispositif de ventilation. Cette installation est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de liaison fluidique sélective entre une conduite de refoulement du dispositif de ventilation et une conduite d'alimentation en air d'un chauffe- eau thermodynamique. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle installation de traitement d'air peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises avec toute combinaison techniquement admissible : - Les moyens de liaison comportent une vanne adaptée pour couper la circulation d'air en direction de la conduite d'alimentation en air du chauffe-eau. - La vanne est adaptée pour, en configuration fermée, diriger le flux d'air évacué par le dispositif de ventilation vers une bouche donnant sur l'extérieur du bâtiment, et adaptée pour, en configuration ouverte, permettre l'aspiration du flux d'air évacué en direction du chauffe-eau. - Les moyens de liaison fluidique sélective sont reliés fluidiquement à la bouche donnant sur l'extérieur du bâtiment et permettent l'aspiration d'air par cette bouche en configuration ouverte de la vanne. Les moyens de liaison fluidique comportent un filtre installé en amont de la vanne par rapport au chauffe-eau et adapté pour filtrer un écoulement d'air aspiré en direction du chauffe-eau. - L'installation comporte des moyens de commande automatiques de la vanne en fonction du régime du chauffe-eau. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un procédé de contrôle d'une installation de traitement d'air et d'une telle installation conformes au principe de l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma de principe d'une installation selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe transversale d'un élément de raccordement de l'installation de la figure 1. - la figure 3 est une vue en perspective de l'élément de raccordement de la figure 2; L'installation I représentée à la figure 1 comporte un dispositif de ventilation V qui peut être une ventilation mécanique contrôlée (VMC). Ce dispositif V est relié à un caisson de raccordement 2 par une conduite de refoulement d'air 4. La conduite de refoulement d'air 4 sert à expulser de l'air vicié aspiré dans des pièces du bâtiment B, auquel appartient l'installation I et qui est schématiquement représenté par un de ses murs à la figure 1, par des bouches 16 reliées à des conduites représentées schématiquement à la figure 1. L'air vicié est aspiré a une température pouvant être comprise entre 19 et 23°C. Dans le prolongement de la conduite 4 de l'autre côté du caisson 2, une conduite 6 d'alimentation en air relie le caisson 2 à un chauffe-eau thermodynamique C. Ce chauffe-eau thermodynamique C peut être utilisé pour chauffer de l'eau sanitaire destinée à alimenter un réseau pour une salle de bains, une cuisine ou être utilisée pour le chauffage du bâtiment dans lequel l'installation I est mise en oeuvre. Une troisième canalisation d'air 8 est raccordée au caisson 2 et débouche sur une bouche 12 donnant accès sur l'extérieur du bâtiment B. Par cette bouche, il est notamment possible d'aspirer ou de rejeter de l'air, par rapport à l'extérieur du bâtiment B. Le caisson de raccordement 2 comporte un filtre 21 permettant de filtrer l'écoulement d'air se dirigeant vers la conduite d'alimentation en air 6. Le caisson 2 comporte une vanne 26 adaptée pour obturer sélectivement un débouché 25 du caisson 2 et empêcher ainsi le passage de l'air vers la conduite 6. Cette vanne 26 est contrôlée par un moteur 28 situé à l'extérieur du caisson 2. Le caisson de raccordement 2 permet de faire communiquer les canalisations 4, 6 et 8, grâce à un volume intérieur communiquant avec deux orifices 23 et 24 et le débouché 25 sur lesquels les canalisations 4, 6 et 8 sont respectivement raccordées. Le caisson de raccordement 2 constitue un moyen de liaison fluidique sélectif entre, d'une part, la conduite de refoulement 4 et la conduite 8 et, d'autre part, la conduite 6 reliant le caisson de raccordement 2 au chauffe-eau C. Le fonctionnement est le suivant : lorsque le chauffe-eau C n'est pas utilisé, la vanne 26 ferme la conduite 6. La ventilation V rejette dans la conduite 4 de refoulement de l'air vicié aspiré dans les pièces du bâtiment. Cet air vicié passe dans le caisson 2 et est expulsé vers l'extérieur par la conduite 8, selon la flèche d'écoulement F1 à la figure 1. Cet air sort du bâtiment B par la bouche 12. La conduite 6 étant fermée par la vanne 26, l'air évacué de la ventilation V n'y pénètre pas et ne peut pas se diriger vers le chauffe- eau C. Dans le cas où, par exemple, une personne dans le bâtiment B met en route un équipement de chauffage ou ouvre un robinet d'eau chaude, le chauffe-eau C se met en marche. L'installation I est alors dans une deuxième configuration d'utilisation, ce qui entraîne l'ouverture de la vanne 26. L'ouverture de la vanne 26 est avantageusement obtenue par l'envoi d'un signal électrique S28 au moteur 28, par une unité de commande 14 située dans le chauffe-eau C. L'unité 14 commande la vanne 26 en fonction du régime de fonctionnement du chauffe-eau C. Parallèlement, la mise en marche du chauffe-eau C entraîne la mise en marche de moyens d'aspiration 10, pouvant éventuellement être inclus dans le chauffe-eau C, qui aspirent de l'air dans la conduite d'air 6 et le dirigent vers le chauffe-eau C. L'ouverture de la vanne 26 permet d'aspirer, par la conduite 6, l'air évacué de la ventilation V et de récupérer, dans le chauffe-eau C, une partie de son énergie calorifique. Ceci permet une économie d'énergie dans la mesure où l'énergie calorifique contenue dans l'air vicié expulsé de la ventilation ne se perd pas totalement à l'extérieur. L'air récupéré de cette façon est épuré, dans le caisson de raccordement 2, par le filtre 21. L'air expulsé de la ventilation V passe dans la conduite 4, le caisson de raccordement 2 et la conduite 6 selon la flèche d'écoulement F2. De même, l'ouverture de la vanne 26 permet de faire communiquer fluidiquement les canalisations 8 et 6. Ceci permet d'aspirer de l'air venant de l'extérieur du bâtiment, qui vient alimenter, selon la flèche d'écoulement F3, le chauffe-eau C. L'air extérieur aspiré de cette façon est également filtré dans le caisson de raccordement 2. Dans ce cas, le chauffe-eau C utilise à la fois de l'air aspiré à l'extérieur et de l'air expulsé de la ventilation V. Dans le chauffe-eau C, l'énergie calorifique de l'air est récupérée par tout moyen approprié connu de l'homme du métier, tel que par exemple en soufflant l'air sur des tubes dans lesquels circule un fluide caloporteur. La récupération de l'air expulsé de la ventilation V peut permettre de collecter plus d'énergie calorifique que dans l'air pris à l'extérieur, tout particulièrement dans le cas où la température extérieure est fraîche. En variante, il peut être envisagé que le chauffe-eau C n'utilise que de l'air expulsé de la ventilation. L'installation I selon l'invention, permet également d'éviter de multiplier les circuits de circulation d'air en créant un unique circuit utilisant une seule et même bouche 12 permettant, suivant l'utilisation de l'installation I, d'expulser l'air vicié de la ventilation V ou d'aspirer de l'air extérieur pour le chauffe-eau thermodynamique C. REVENDICATIONS1.- Procédé de contrôle d'une installation (I) de traitement d'air pour un bâtiment (B) comprenant un dispositif de ventilation (V), caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à diriger un flux (F2) d'air vicié évacué par le dispositif de ventilation (V) vers un chauffe-eau thermodynamique (C) pour alimenter en air ce chauffe-eau (C). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter le chauffe-eau thermodynamique (C) en aspirant l'air évacué (F2) par le dispositif de ventilation (V) et, éventuellement, en aspirant de l'air (F3) par une bouche (12) donnant sur l'extérieur du bâtiment (B). 3.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à manoeuvrer (S28) une vanne (26) permettant de diriger sélectivement le flux d'air (F1, F2) évacué par le dispositif de ventilation (V) vers une bouche (12) donnant sur l'extérieur du bâtiment (B) ou vers le chauffe-eau (C). 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le flux d'air (F1) évacué par le dispositif de ventilation (V) est dirigé vers la bouche (12) lorsque la vanne (26) est en position fermée et en ce que ce flux (F1) d'air est dirigé vers le chauffe-eau thermodynamique (C) lorsque la vanne (26) est en position ouverte. 5.- Installation (I) de traitement d'air pour un bâtiment (B) comprenant un dispositif (V) de ventilation, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (2) de liaison fluidique sélective entre une conduite (4) de refoulement du dispositif de ventilation (V) et une conduite (6) d'alimentation en air d'un chauffe-eau thermodynamique (C). 6.- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de liaison (2) comportent une vanne (26) adaptée pour couper la circulation d'air en direction de la conduite (6) d'alimentation en air du chauffe-eau (C). 7.- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la vanne (26) est adaptée pour, en configuration fermée, diriger le flux d'air (F1) évacué par le dispositif de ventilation (V) vers une bouche (12) donnant sur l'extérieur du bâtiment (B), et en ce que la vanne (26) est adaptée pour, en configuration ouverte, permettre l'aspiration du flux d'air évacué (F2) en direction du chauffe-eau (C). 8.- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens (2) de liaison fluidique sélective sont reliés fluidiquement à la bouche (12) donnant sur l'extérieur du bâtiment (B) et permettent l'aspiration (F3) d'air par cette bouche (12) en configuration ouverte de la vanne (26). 9.- Installation selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que les moyens (2) de liaison fluidique comportent un filtre (21) installé en amont de la vanne (26) par rapport au chauffe-eau (C) et adapté pour filtrer un écoulement (F2, F3) d'air aspiré en direction du chauffe-eau (C). 10.- Installation selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (14) de commande automatiques de la vanne (26) en fonction du régime du chauffe-eau (C).