Brevet FR3001284A1 — publié le 20140725

La présente invention concerne une installation de ventilation pour la ventilation et le chauffage d'une enceinte, ainsi qu'une construction équipée d'une telle installation. Les installations de ventilation pour la ventilation et le chauffage d'une enceinte, notamment à partir d'énergies renouvelables, sont bien connues à ceux versés dans cet art. Jusqu'à présent, toutefois, de telles installations ne peuvent pas, en raison de leur conception, être utilisées comme installations de climatisation et permettre le refroidissement de l'enceinte à ventiler à partir des éléments servant au chauffage de l'enceinte. Un but de la présente invention est donc de proposer une installation de ventilation dont la conception permet, dans certaines configurations et à faible coût, de refroidir l'enceinte à ventiler. A cet effet, l'invention a pour objet une installation de ventilation pour la ventilation et le chauffage d'une enceinte, ladite installation comprenant au moins une entrée d'air extérieur à l'enceinte, dite entrée d'air frais, des moyens de soufflage dudit air extérieur à l'intérieur de l'enceinte à ventiler, caractérisée en ce que ladite installation comporte en outre une boîte à mélange de flux d'air et un capteur solaire, ladite boîte à mélange comprenant deux entrées d'air et une sortie d'air alimentant en air les moyens de soufflage, ledit capteur solaire étant interposé entre l'entrée ou l'une des entrées d'air extérieur, dite entrée d'air frais, et au moins une entrée d'air de la boîte à mélange. L'interposition du capteur solaire entre l'entrée ou l'une des entrées d'air 30 extérieur et l'entrée d'air de la boîte à mélange permet, dans certaines conditions, c'est-à-dire en particulier lors d'une exposition aux rayonnements solaires du capteur solaire, le chauffage de l'air provenant de ladite entrée d'air extérieur avant entrée dans la boîte à mélange. Grâce à la présence de la boîte à mélange, le flux d'air introduit à l'aide des moyens de soufflage dans l'enceinte à ventiler peut indifféremment être un air 5 chaud chauffé à l'aide de rayonnements solaires, l'air extérieur ou un mélange des deux. De préférence, ledit capteur solaire affecte la forme d'un caisson comportant une face dite avant destinée à être exposée aux rayonnements solaires, ce 10 caisson comprenant deux ouvertures débouchant à l'intérieur du caisson, l'une de mise en communication de l'intérieur du caisson avec l'extérieur et formant l'entrée ou l'une des entrées d'air extérieur à l'enceinte, dite entrée d'air frais, de ladite installation, l'autre raccordable à l'une des entrées de la boîte à mélange. 15 L'air disposé entre faces avant et arrière du caisson, peut être chauffé par le rayonnement solaire avant d'alimenter si nécessaire la boîte à mélange. De préférence, la face dite avant du caisson destinée à être exposée aux 20 rayonnements solaires, est formée au moins partiellement d'une paroi transparente ou translucide perméable auxdits rayonnements pour permettre le chauffage de l'air contenu à l'intérieur du caisson. La face, dite avant, du caisson destinée à être exposée aux rayonnements 25 solaires peut encore être formée au moins partiellement d'un panneau photovoltaïque ou d'un panneau solaire thermique. La face dite arrière du caisson opposée à la face avant est une paroi en un matériau à inertie thermique ou est doublée extérieurement d'un revêtement à 30 inertie thermique. Cette configuration permet notamment au matériau à inertie thermique d'accumuler les calories pendant les périodes diurnes et de les restituer pendant les périodes nocturnes. De préférence, l'entrée d'air extérieur à l'enceinte, dite entrée d'air frais, de 5 l'installation, qui alimente via le capteur solaire la boîte à mélange, est équipée de moyens de filtration de l'air. Cette configuration permet, lorsque le capteur solaire est de type caisson avec une face avant transparente ou translucide, d'éviter un encrassement de ladite 10 face avant. Généralement, au moins l'une des entrées d'air de la boîte à mélange débouche à l'air libre pour permettre directement l'alimentation de la boîte à mélange en un flux d'air extérieur à l'enceinte. 15 La boîte à mélange est donc par l'une de ses entrées d'air alimentée directement en un flux d'air extérieur à l'enceinte et par son autre entrée d'air alimentée en un flux d'air extérieur via le capteur solaire. 20 De préférence, la boîte à mélange comporte au moins deux sorties d'air et au moins l'une des sorties d'air débouche directement à l'air libre pour permettre l'évacuation du flux d'air issu de ladite sortie d'air à l'extérieur de l'enceinte. De préférence, chaque entrée d'air de la boîte à mélange communique avec la 25 ou chacune des sorties d'air de la boîte à mélange par une liaison obturable. Les organes d'obturation desdites liaisons sont pilotés à l'aide d'une unité de traitement électronique et/ou informatique apte à recevoir des données d'entrées issues de capteurs, tels que les capteurs de température ou pression 30 ou autre et apte à émettre en sortie un signal de commande desdits organes d'obturation en fonction desdites données d'entrée. L'invention a encore pour objet une construction du type comprenant au moins un corps d'habitation délimitant au moins une enceinte à ventiler, une couverture de protection dudit corps d'habitation et une installation de ventilation de ladite enceinte, caractérisée en ce que ladite installation de 5 ventilation est conforme à celle décrite ci-dessus, en ce que le capteur solaire de ladite installation est disposé à l'extérieur de la construction, contre une paroi du corps d'habitation ou de la couverture de ladite construction, et en ce que la boîte à mélange et les moyens de soufflage sont disposés sous la couverture de la construction entre couverture et corps d'habitation, lesdits 10 moyens de soufflage comportant une sortie d'air débouchant dans l'enceinte à ventiler. La figure unique représente une vue schématique d'une construction équipée d'une installation de ventilation conforme à l'invention. 15 Comme mentionné ci-dessus, l'invention a pour objet une installation 1 de ventilation pour la ventilation et le chauffage d'une construction et une construction équipée d'une telle installation. 20 Cette construction peut comprendre, comme illustré, un corps d'habitation délimitant au moins une enceinte 2 à ventiler, et une couverture 16, de protection dudit corps d'habitation, de type toiture. Enfin, cette construction comprend une installation 1 de ventilation de l'enceinte 2. 25 L'installation 1 de ventilation comprend au moins une entrée 3 d'air extérieur à l'enceinte 2, dite entrée 3 d'air frais, et des moyens 4 de soufflage dudit air extérieur à l'intérieur de l'enceinte 2 à ventiler. Ladite installation 1 comporte en outre une boîte 5 à mélange de flux d'air et un capteur 6 solaire. Ladite boîte 5 à mélange compred deux entrées 7, 8 d'air et une sortie 14 d'air. Ladite 30 sortie 14 d'air alimente en air les moyens 4 de soufflage. Le capteur 6 solaire est interposé entre l'entrée 3 ou l'une des entrées d'air extérieur, dite entrée d'air frais, et au moins une entrée 8 d'air de la boîte 5 à mélange pour permettre, dans certaines conditions d'exposition du capteur solaire, le chauffage de l'air entrant dans la boîte 5 à mélange par ladite entrée 3 d'air extérieur. La boîte 5 à mélange et les moyens 4 de soufflage sont logés sous la couverture 16 de la construction tandis que le capteur 6 solaire est disposé à l'extérieur de la construction sur une paroi du corps d'habitation ou de la couverture 16 de la construction. La sortie 18 des moyens 4 de soufflage débouche dans la partie supérieure du corps d'habitation pour permettre la ventilation de l'enceinte 2 à ventiler. Dans l'exemple représenté, ledit capteur 6 solaire affecte la forme d'un caisson 9 comportant une face 10 dite avant destinée à être exposée aux rayonnements solaires. Ce caisson 9 comprend deux ouvertures 3, 12 débouchant à l'intérieur du caisson 9, l'une 3 de mise en communication de l'intérieur du caisson 9 avec l'extérieur et formant l'entrée 3 d'air extérieur à l'enceinte, dite entrée d'air frais, de ladite installation, l'autre 12 raccordable à l'une 8 des entrées 7, 8 de la boîte 5 à mélange. L'ouverture formant l'entrée 3 d'air extérieur est ménagée à la base ou partie inférieure du caisson tandis que l'ouverture 12 raccordable à l'entrée 8 de la boîte 5 à mélange est disposée dans la partie supérieure du caisson. La face 10 dite avant du caisson 9 destinée à être exposée aux rayonnements 25 solaires, est formée au moins partiellement d'une paroi transparente ou translucide perméable auxdits rayonnements pour permettre le chauffage de l'air contenu à l'intérieur du caisson 9. La face 11 dite arrière du caisson 9 opposée à la face 10 avant est une paroi 30 en un matériau à inertie thermique ou est doublée extérieurement d'un revêtement 17 à inertie thermique, tel que du béton, un matériau à changement de phase ou équivalent. Comme mentionné ci-dessus, l'entrée 3 d'air est ménagée à la base du caisson. Cette entrée 3 d'air extérieur à l'enceinte, dite entrée 3 d'air frais, de l'installation est équipée de moyens 13 de filtration de l'air pour éviter un 5 encrassement de la paroi transparente ou translucide du capteur 6 solaire. Au moins l'une 7 des entrées 7, 8 d'air de la boîte 5 à mélange débouche à l'air libre pour permettre l'alimentation de la boîte 5 à mélange en un flux d'air extérieur à l'enceinte 2. La boîte 5 à mélange est donc indifféremment 10 alimentée directement en air extérieur à l'enceinte ou via le capteur 6 solaire selon les besoins en chauffage de l'enceinte 2 à ventiler. La boîte 5 à mélange comporte au moins deux sorties 14, 15 d'air. Au moins l'une 15 des sorties 14, 15 d'air débouche directement à l'air libre pour 15 permettre l'évacuation du flux d'air issu de ladite sortie à l'extérieur de l'enceinte 2. Chaque entrée 7, 8 d'air de la boîte 5 à mélange communique avec la ou chacune des sorties 14, 15 d'air de la boîte 5 à mélange par une liaison 20 obturable. Des moyens de pilotage permettent de commander en fonctionnement les organes d'obturation en fonction par exemple de la température souhaitée à l'intérieur de l'enceinte. Ces moyens de pilotage sont formés par une unité de 25 traitement électronique et/ou informatique tel qu'un microprocesseur ou une carte à puce. Lorsqu'il est précisé que l'unité de traitement est apte à réaliser une opération donnée telle que l'émission d'un signal de commande, cela signifie que ladite unité comprend des instructions informatiques permettant de réaliser ladite opération. 30 Le pilotage permet au flux d'air, qui, par exemple, a été introduit à travers l'entrée 3 d'air frais d'une installation, a traversé le capteur solaire en étant apte à être chauffé par ce dernier, d'alimenter la boîte à mélange par l'entrée 8 de ladite boîte à mélange et de ressortir de la boîte à mélange soit par la sortie 15 à l'air libre pour être rejeté dans l'environnement, soit par la sortie 14 alimentant les moyens de soufflage pour alimenter en air l'enceinte 2. En parallèle de l'alimentation en air de l'entrée 8 de la boîte à mélange, l'entrée 7 d'air frais de la boîte à mélange peut également être alimentée en un flux d'air qui vient à l'intérieur de la boîte à mélange se mélanger avec le flux d'air issu de l'entrée 3 d'air frais via le capteur solaire pour former un flux d'air alimentant l'une et/ou l'autre des sorties de la boîte à mélange. Cette configuration, dans laquelle on mélange les deux flux d'air entrant dans la boîte à mélange, peut permettre de faire baisser la température du flux issu du capteur solaire. Il est également possible d'alimenter les moyens 4 de soufflage uniquement en air frais à partir de l'entrée 7 d'air frais de la boîte à mélange ou uniquement en air extérieur via le capteur solaire à partir de l'unité 8 d'air de la boîte à mélange. Il est également possible d'évacuer tout l'air entrant dans la boîte à mélange vers l'extérieur via la sortie 15 à l'air libre. Ce pilotage peut s'opérer en fonction de la température souhaitée à l'intérieur de l'enceinte 2, de la température de l'air extérieur, de la température du flux d'air du capteur solaire en entrée de la boîte à mélange... On obtient une solution de chauffage avec régulation de température d'une enceinte à faible coût. REVENDICATIONS1. Installation (1) de ventilation, pour la ventilation et le chauffage d'une enceinte (2), ladite installation comprenant au moins une entrée (3) d'air extérieur à l'enceinte (2), dite entrée (3) d'air frais, des moyens (4) de soufflage dudit air extérieur à l'intérieur de l'enceinte (2) à ventiler, caractérisée en ce que ladite installation (1) comporte en outre une boîte (5) à mélange de flux d'air et un capteur solaire, ladite boîte (5) à mélange comprenant deux entrées (7, 8) d'air et une sortie (14) d'air alimentant en air les moyens (4) de soufflage, ou au moins deux sorties (14, 15) d'air dont l'une alimente en air les moyens (4) de soufflage, ledit capteur (6) solaire étant interposé entre l'entrée (3) ou l'une (3) des entrées d'air extérieur, dite entrée d'air frais, et au moins une entrée (8) d'air de la boîte (5) à mélange pour permettre le chauffage de l'air provenant de ladite entrée (3) d'air extérieur dans la boîte (5) à mélange. 2. Installation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit capteur (6) solaire affecte la forme d'un caisson (9) comportant une face (10) dite avant destinée à être exposée aux rayonnements solaires, ce caisson (9) comprenant deux ouvertures (3, 12) débouchant à l'intérieur du caisson (9), l'une (3) de mise en communication de l'intérieur du caisson (9) avec l'extérieur et formant l'entrée (3) ou l'une (3) des entrées d'air extérieur à l'enceinte, dite entrée d'air frais, de ladite installation, l'autre (12) raccordable à l'une (8) des entrées (7, 8) d'air de la boîte (5) à mélange. 3. Installation (1) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la face (10) dite avant du caisson (9) destinée à être exposée aux rayonnements solaires, est formée au moins partiellement d'une paroi transparente ou translucide perméable auxdits rayonnements pour permettre le chauffage de l'air contenu à l'intérieur du caisson (9). 4. Installation (1) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la face (10) dite avant du caisson (9), destinée à êtreexposée aux rayonnements solaires, est formée au moins partiellement d'un panneau photovoltaique ou d'un panneau solaire thermique. 5. Installation (1) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la face (11) dite arrière du caisson (9), opposée à la face (10) avant, est une paroi en un matériau à inertie thermique ou est doublée extérieurement d'un revêtement (17) à inertie thermique. 6. Installation (1) selon les revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'entrée (3) d'air extérieur à l'enceinte, dite entrée (3) d'air frais, de l'installation qui alimente via le capteur (6) solaire la boîte (5) à mélange est équipée de moyens (13) de filtration de l'air. 7. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins l'une (7) des entrées (7, 8) d'air de la boîte (5) à mélange débouche à l'air libre pour permettre directement l'alimentation de la boîte (5) à mélange en un flux d'air extérieur à l'enceinte (2). 8. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la boîte (5) à mélange comporte au moins deux sorties (14, 15) d'air, dont l'une alimente les moyens (4) de soufflage et dont l'autre (15) ou une autre (15) débouche directement à l'air libre pour permettre l'évacuation du flux d'air issu de ladite sortie à l'extérieur de l'enceinte (2). 9. Installation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque entrée (7, 8) d'air de la boîte (5) à mélange communique avec la ou chacune des sorties (14, 15) d'air de la boîte (5) à mélange par une liaison obturable. 10. Construction du type comprenant au moins un corps d'habitation délimitant au moins une enceinte (2) à ventiler, une couverture (16) de protection dudit corps d'habitation et une installation (1) de ventilation de ladite enceinte (2),caractérisée en ce que ladite installation (1) de ventilation est conforme à l'une des revendications 1 à 9, en ce que le capteur (6) solaire de ladite installation (1) est disposé à l'extérieur de la construction, contre une paroi du corps d'habitation ou de la couverture (16) de ladite construction, et en ce que la boîte (5) à mélange et les moyens (4) de soufflage sont disposés sous la couverture (16) de la construction entre couverture (16) et corps d'habitation, lesdits moyens (4) de soufflage comportant une sortie (18) d'air débouchant dans l'enceinte (2) à ventiler.