Brevet FR3001528A1 — publié le 20140801

Domaine technique de l'invention Cette invention décrit un dispositif et un procédé permettant de diminuer l'humidité de l'air intérieur d'un local fermé. Cette régulation de l'humidité de l'air du local fermé se fait sans appareil de chauffage, et sans appareil électrique ou chimique qui permettrait de condenser ou de capter l'humidité de l'air du local afm de l'évacuer. Cette régulation se fait en introduisant dans le local fermé dont l'air est trop humide de l'air extérieur à ce local seulement lorsque celui-ci contribue, après mélange et stabilisation de la température du mélange, à rendre l'air intérieur du local moins humide. Cette invention concerne principalement des locaux non chauffés tels qu'une maison non occupée pendant une grande partie de l'année, une partie non chauffée d'une maison, ou un bâtiment fermé non chauffé, ou une cave, ou une cave à vin. Cette invention permet de protéger ces locaux fermés contre les effets d'une humidité excessive de l'air intérieur. En effet, une forte humidité favorise la condensation d'eau sur les surfaces intérieures au local ou sur les meubles et objets qu'il contient. Les conséquences sont le développement de moisissures sur les murs ou sur les objets contenus dans le local lorsque le taux d'humidité relative dépasse 65% à 70%, la dégradation des murs qui ne peuvent évacuer leur humidité interne dans l'air, la dégradation de ces bâtiments ou des objets qu'ils contiennent par gonflement sous l'effet de l'humidité excessive, ou par moisissure. Le même principe, inversé, pourrait être utilisé pour garantir un taux d'humidité minimum dans un local. 2/ Etat de la technique antérieure De façon connue, la régulation de l'humidité se fait grâce à des déshumidificateurs : - Des déshumidificateurs à base de cartouches de sel permettent de réduire le taux d'humidité de l'air d'un local. Mais ces cartouches de sel sont vite saturées, et elles ne fonctionnent que localement. Elles doivent être renouvelées régulièrement car lorsque les cartouches de sel sont saturées, elles ne réduisent plus l'humidité, et elles doivent être installées en de nombreux points d'un même local. Cette solution est finalement peu pratique et peu économique, et elle demande un entretien régulier. - D'autres déshumidificateurs fonctionnent comme des réfrigérateurs. Ils refroidissent une surface, font circuler l'air du local le long de cette surface. L'humidité de cet air se condense sur cette surface froide et est évacuée sous forme liquide, ce qui diminue bien le taux d'humidité de l'air intérieur du local. Mais le coût de l'équipement et le coût en énergie sont élevés. - 2 - Une autre solution consiste à chauffer l'air du local ce qui diminue automatiquement son taux d'humidité relative sans avoir à changer la quantité d'eau contenue dans cet air. Cette solution consomme beaucoup d'énergie et est peu économique. Une autre solution consiste à ventiler régulièrement le local. Mais cet air extérieur 5 ne convient pas toujours, car, même s'il est plus chaud que l'air intérieur, ou même si il a un taux d'humidité relative plus faible que le taux du local, cet air ramené à la température du local peut avoir une humidité relative plus élevée que celle du local (par exemple, au printemps, de l'air à 22°C et ayant un taux d'humidité relative de 40% donnera au contact d'un local encore froid à 12°C un air ayant un taux d'humidité relative de 75% - voir les 10 explications plus loin -). Cette ventilation très fréquente du local peut parfois avoir un effet inverse : augmenter le taux d'humidité du local. Ainsi, les solutions actuelles sont soit inefficaces, soit très coûteuses en matériel et en énergie. Le système décrit par ce brevet permet de réduire le taux d'humidité d'un local fermé grâce à des composants du commerce simples, économiques et demandant très peu 15 d'entretien. 2'/ Les figures La figure 1 représente le diagramme psychrométrique de Mollier. La température d'un volume d'air est représentée en abscisse, son taux d'humidité absolue est représenté 20 en ordonnées, les diverses courbes représentent les points ayant le même taux d'humidité relative. Les points A, B et C sur cette courbe permettent de comprendre comment un même volume d'air dont on ne change pas la teneur en eau peut avoir, lorsque sa température prend les valeurs de 22°C, 12°C et 8°C, des taux d'humidité relative respectivement de 40%, 75% et 100% 25 Point A: Taux d'humidité absolue : 0,007 kg d'eau par kg d'air Température : 22°C Taux d'humidité relative : 40% Point B: Taux d'humidité absolue identique au point A: 0,007 kg/kg Température : 12°C 30 Taux d'humidité relative : 75% Point C: Taux d'humidité absolue identique au point A: 0,007 kg/kg Température : 8°C Taux d'humidité relative : 100% (situé au point de rosée) 35 - 3 - Point A': Taux d'humidité absolue : 0,006 kg d'eau par kg d'air Température : 22°C Taux d'humidité relative : 35% Point B': Taux d'humidité absolue identique au point A': 0,006 kg/kg Température : 12°C Taux d'humidité relative : 65% La figure 2 décrit comment construire un comparateur à base de circuits intégrés classiques : les amplificateurs opérationnels appelés aussi « Ampli Op. ». A partir de la tension délivrée par les 4 capteurs, c'est-à-dire le capteur de température de l'air intérieur au local « Tint. », le capteur de température de l'air extérieur au local « Text. », le capteur du taux d'humidité relative de l'air intérieur au local « RHint. », le capteur du taux d'humidité relative de l'air extérieur au local « RHext. », les amplificateurs opérationnels configurés dans des montages classiques en électronique permettent de réaliser des calculs par étape. Le premier bloc câblé en mode différentiel donne un signal proportionnel à la différence (Text. - Tint.). Le rd bloc, câblé en mode exponentielle, donne un signal proportionnel à la valeur exponentielle du signal sortant du lier bloc. Le 3ieine bloc, câblé en mode multiplicateur, multiplie la valeur sortant du rd bloc par la valeur RHint.. Le 4ieree bloc compare la sortie du 3ierlie bloc avec la valeur RHext. Ainsi, de proche en proche, en utilisant des circuits standards de l'électronique, on peut retranscrire une équation. Ici, l'équation représentée est la formule que nous appelons « F3V4 » : RHext. Des adaptations peuvent être apportées à ce système de régulation de l'humidité. La fietre 4 montre comment réaliser un montage avec seulement deux capteur au lieu de quatre. Le système peut également avoir des options permettant de déclencher un appareil de chauffage si la température de l'air du local descend par exemple en dessous de 0°C, ou déclencher une alarme sonore si certaines limites sont dépassées (de température ou d'humidité). Plusieurs ventilateurs peuvent être actionnés. Le ou les ventilateurs peuvent être montés pour injecter de l'air dans le local ou pour l'extraire. Le système pourrait aussi stocker des informations concernant le nombre de fois pendant lesquels la ventilation a été déclenchée, sa durée, sur quelle période de l'année. Un système similaire peut être adapté au cas de locaux fermés dont on voudrait au contraire augmenter le taux d'humidité, ou le maintenir entre 2 valeurs particulières. Un système également similaire pourrait être utilisé pour réguler la température de l'air intérieur à un local fermé par ventilation, tout en fixant des conditions sur les valeurs du taux d'humidité relative de l'air intérieur. Le système de ventilation peut être un ventilateur, ou tout autre système permettant à l'air extérieur de rentrer et sortir du local considéré, par exemple, un système permettant de fermer ou d'ouvrir des fenêtres ou volets. REVENDICATIONS1. Système permettant de corriger le taux d'humidité relative d'un local fermé en injectant dans ce local par simple ventilation de l'air extérieur à ce local, caractérisé en ce que le système déclenche cette ventilation selon le résultat de calculs sur des mesures de température et des mesures de taux d'humidité relative de l'air extérieur et de l'air intérieur à ce local fermé. Ce système est formé d'un boitier (1) effectuant des calculs, des comparaisons et des commandes selon un certain minutage, de boitiers contenant des détecteurs de température et des détecteurs d'humidité relative de l'air du local (boitier 2) et de l'air extérieur (boitier 3), d'un ou plusieurs ventilateurs (4), d'un conduit éventuel (5) pour faire circuler l'air entre l'extérieur et l'intérieur du local, d'un ou plusieurs obturateurs éventuels bloquant ou libérant le conduit de ventilation (6) et (7), d'une alimentation électrique (8). 2. Système selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il utilise des capteurs indiquant directement le taux d'humidité absolue de l'air. 3. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la ventilation du local est réalisée par un dispositif permettant l'entrée d'air dans le local fermé tel que l'ouverture d'obturateurs, de fenêtres, de volets. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des fonctionnalités supplémentaires telles que des contraintes bloquant 20 toute ventilation selon que la valeur de la température de l'air intérieur au local ou de l'air extérieur au local est inférieure ou supérieure à un certain seuil, ou selon que l'humidité relative de l'air du local ou de l'air extérieur est inférieure ou supérieure à un certain seuil. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des fonctionnalités supplémentaires telles que le déclenchement d'une 25 alarme qui avertisse ou déclenche des dispositifs selon que certaines limites de température ou d'humidité relative de l'air du local seraient dépassées. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il nemporte des fonctionnalités supplémentaires telles que l'enregistrement des données de fonctionnement telles que le nombre de mesures, le nombre de déclenchements de la 30 ventilation, la durée de ventilation. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, utilisant des captens-tuempérature et d'humidité pour mesurer la température et te taux d'humidité de l'air intérieur et de l'air extérieur au local, pour effectuer des comparaisons par un dispositif constitué de circuits électroniques, lequel permet par des connexions de 35 trausmettre le résultat de ces comparaisons et de transmettre les ordres de déclenchement e d'arrêt de la ventilation.