Brevet FR3001991A1 — publié le 20140815

Objectif, but de l'invention: Réaliser un dispositif fiable et économique de mise hors gel de la piscine. Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un dispositif de protection thermique de l'eau de piscine assurant un transfert de chaleur du fond de la piscine vers la surface de la piscine pour le maintien en hors gel de l'eau. De dispositif est économique étant donné que celui-ci est intégré à un système de régulation nécessairement présent et essentiel à une bonne désinfection. État de la technique La mise hors gel de la piscine fait actuellement usage de capteur(s) puis de relais statique ou électromécanique afin de mettre la pompe de circulation de l'eau en marche. L'efficacité de ces dispositifs de protection est reconnue car la température extérieure, c'est-à-dire la température de l'air, est prise en considération. On peut cependant améliorer le système pour le rendre plus efficace. L'utilisateur fait usage de son programmateur horaire, afin de paramétrer un temps de fonctionnement minima et assurer la supervision de sa piscine. D'autres choisissent un automate de supervision coûteux, qui effectue une mesure de la température de l'air et actionne ou non la pompe de circulation de l'eau de piscine en fonction de ce paramètre. D'autres encore, usent d'un automate qui mesure la température de l'air et/ou de l'eau, afin de programmer un fonctionnement minima de la pompe de circulation. La mise en marche du fluide permet de confirmer par une mesure réelle qu'il est opportun de laisser la pompe en fonctionnement. Également, un système de 30 commande supplémentaire peut mettre en marche un système de réchauffement de l'eau de piscine à l'aide d'un réchauffeur spécifique. 1 Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un système fiable et économique de mise hors- gel de la piscine. Pour réaliser un système économique l'invention utilise un système existant et indispensable pour le bon fonctionnement de la désinfection de l'eau de piscine : ce système est le régulateur de pH. A ce jour, aucun régulateur de pH n'intègre le système hors-gel de la piscine. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il utilise le régulateur de pH et associe à ce régulateur le dispositif de mise hors gel de la piscine. Etant donné que le système de contrôle du pH est déjà un automate, qui fait appel à un coffret de protection, une alimentation stabilisée, ce dispositif permet de réaliser une économie importante de fabrication ainsi qu'un gain de place non négligeable. L'économie est réelle et suffisante pour que ce système soit adopté au sein d'un local piscine. Selon une caractéristique de l'invention le système est autonome et continuellement en supervision. Il mesure la température extérieure et effectue un contrôle de la température de l'eau de la piscine en mettant en marche la pompe de circulation. En fonction de cette température il va mettre en marche plus ou moins longtemps la pompe de circulation. Selon une caractéristique de l'invention le système effectue un contrôle de singularité qui consiste à comparer si la mesure de la température de l'air est une image de la température de l'eau et si les 2 paramètres varient dans le même sens ou dans des proportions relatives. Ceci afin de définir s'il faut contrôler plus fréquemment la température de l'eau. L'objet de ce contrôle est de mettre la pompe en marche le moins souvent possible, car la mise en circulation du fluide constitue la meilleure preuve des caractéristiques de l'eau de la piscine. Selon une caractéristique de l'invention le système met périodiquement la pompe de circulation en fonctionnement, ceci, à fin de ne pas être trompé dans le cas où la mesure de la température extérieure serait erronée en raison du contexte environnemental. Selon une caractéristique de l'invention le système pilote le programmateur horaire Fig.2 (14) ou se place en interrupteur Fig.3 (3 et 13) de la pompe de filtration. Selon un mode de réalisation préférentielle l'électronique de commande est à détection de zéro de la tension présente sur le secteur et à triac, ceci à fin de minimiser le nombre de composants électroniques et d'accepter des charges inductives ou des surcharges importantes. 2 Selon ce même mode de réalisation, l'électronique de supervision est intégrée dans le coffret de régulation pH. Ceci permet, d'utiliser ledit coffret de régulation pH déjà présent ainsi que son alimentation électronique. Cependant, pour des raisons de généralisation, la commande de puissance peut être déportée dans un coffret séparé afin que les normes de sécurité les plus draconiennes soient respectées. Selon une caractéristique de l'invention le système effectue aussi une mesure de la température de l'eau sur la canalisation. La mesure de la température extérieure de l'air permet de connaître ou d'anticiper le prochain test de température de l'eau. Il n'est pas utile de mettre la pompe de circulation en fonctionnement d'une manière trop répétitive. Selon une caractéristique de l'invention le système effectue une mesure de la température de sa carte électronique, ceci dans le cas où la sonde qui mesure la température serait en option, cas où le coffret serait placé dans un lieu où sa température serait l'image de la température extérieure. Selon une caractéristique de l'invention le système peut actionner une électrovanne qui fait emprunter au fluide un circuit souterrain et enterré à 80 cm ou plus, en profondeur, afin de réchauffer celui-ci. Le gain d'énergie devient réelle. Puisque la pompe de filtration doit obligatoirement fonctionner, il est possible de faire emprunter au fluide un circuit différent. Les pertes énergétiques sont faibles et sans préjudice comparées au gain réalisé grâce à la capture d'énergie en sous-sol, calories qui seront transférées à l'eau de piscine. Circuit de réchauffement du fluide Les fouilles nécessaires à la constructions d'une piscines peuvent être profondes de 1,5 à 2 mètres et parfois plus. En sous sol, la température est régulière et se situe aux environs de 14 °C. Il est dommage que les calories disponibles ne soient pas récupérées. C'est pourquoi, l'invention propose également de commander 2 électrovannes (17) pour dériver le fluide en circulation vers la piscine. Si l'on prend pour exemple une piscine de 50 m3, le périmètre moyen de celle-ci fait environ 24 mètres. On conçoit aisément qu'il est facile lors des fouilles qui précèdent la construction, d'inclure dans ces fouilles 100 mètres de tubes de diamètre 50mm. Cela impose un surcoût mais qui s'amortit dans les régions froides à très froides quand ce système remplace un réchauffeur en titane. 3 Mode de fonctionnement Le dispositif effectue de manière périodique un contrôle de la température extérieure. Si la température est proche de 2°C, celui-ci met en marche la pompe de filtration au travers du coffret de programmation horaire, ce qui fait circuler le fluide dans le circuit. Si le dispositif est monté en interrupteur Fig3 (3 et 13), il met en marche la pompe de filtration. Une mesure complémentaire est effectuée sur ledit circuit. En fonction de ces paramètres, un temps de fonctionnement plus ou moins long sera appliqué. Si le temps de filtration est trop long et en fonction de la région, l'eau de la piscine peut geler en cédant toutes ses calories. D'où la nécessité de disposer d'un réchauffeur que celui-ci soit électrique ou réalisé à l'aide d'un circuit de dérivation du fluide Fig.2 (13, 16 et 17). Description sommaire des dessins Les avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple non limitatif est représenté au dessin annexé 2. Auparavant, il va être décrit une installation conventionnelle Description sommaire d'une installation conventionnelle En référence à la figure 1, le coffret électrique (2) protège l'ensemble électrique du système. L'horloge de programmation (14) asservit l'ensemble du système : la régulation pH (12), l'électrolyseur et sa cellule (6), la pompe de filtration (15). La figure 1 est la représentation générale d'un système de filtration et désinfection adopté pour une piscine. L'élément (6) peut être remplacé par un autre système. Sur cette figure, l'élément (6) est une cellule d'électrolyse mais il pourrait tout aussi bien s'agir d'un chlorinateur ou d'un autre système. Description d'un mode de réalisation préférentielle En référence à la figure 2, la position du matériel reste inchangé. En mode hivernage actif, l'alimentation de la régulation pH n'est plus asservie par l'horloge de programmation (14). 4 Le coffret (13) n'est pas indispensable, seulement préférable car il peut piloter de fortes puissances et répondre facilement à la normalisation qui peut devenir très sévère en milieu piscine. Sa fonction est de remplacer le relais qui est dans le coffret de régulation pH (12). Cette possibilité optionnelle autorise une configuration multiple. Le régulateur pH (12) sera positionné sur un mode dit « hivernage actif ». Sous ce mode il effectuera une mesure de température à l'aide de sa sonde extérieure (8) ou intégrée et en fonction du résultat active la commande du coffret (13) ou du relais intégré en (12). Si le relais est actionné, c'est le câblage qui diffère mais ne change en rien la fonction. Si c'est le coffret (13) qui est utilisé, celui-ci reçoit une information galvaniquement isolée parce que son entrée est à optocoupleur, information qui se traduit par l'activation de la pompe de filtration (15) au travers de l'horloge de programmation. Au sein de ce coffret de l'horloge de programmation, la mise ON/OFF manuelle est court-circuitée à l'aide d'un relais, que celui-ci soit électromécanique ou silicium. Ce dernier se trouve dans le coffret (13). Il est possible de le laisser dans le coffret de régulation (12) mais aussi de le déporter en (13) en fonction de la puissance requise. La mesure de température est effectuée à l'aide de la sonde extérieure (8) et de la sonde de température de l'eau (5). Il s'agit d'une sécurité souhaitable, que de disposer de 2 éléments de mesure au minimum, l'un qui mesure la température de l'air et l'autre qui mesure la température réelle de l'eau. De plus, ceci constitue une sécurité dans le cas ou l'un des deux peut être défectueux. Par sécurité à maxima, on peut adjoindre d'autres sondes, comme par exemple une sonde sur le circuit électronique. Lorsque la température mesurée sur la sonde (8) atteint un minima préprogrammé ou fixe, le système met en marche la pompe de filtration (15) et après un délai déterminé effectue les mesures sur la sonde (5) du circuit hydraulique. Cette mesure permet de confirmer le maintient en marche de la pompe ou de l'éteindre. Ceci dans un souci d'économie du matériel et de l'énergie consommée. Le système peut aussi actionner une vanne (16 et 17) qui dérive le circuit hydraulique afin que le fluide soit réchauffé en sous-sol. Etant donné que la profondeur moyenne des excavations pour l'installation d'une piscine est de 1,5 mètre, il est souhaitable qu'une tuyauterie soit installée autour de la piscine ou sous la piscine afin de récupérer les calories en sous-sol. L'amortissement financier est réalisé et permet de se dispenser d'un réchauffeur spécifique. La température moyenne à cette profondeur étant de 14°C, il devient possible de réchauffer l'eau de la piscine pour un coût indépendant de la fluctuation du prix de l'énergie. De plus, sachant que le système actionne la pompe qu'une fraction du temps journalier, le sous-sol a le temps nécessaire et suffisant de se réchauffer afin que de nouvelles calories lui soit prélevées.5 REVENDICATIONS1. Dispositif de protection thermique assurant le transfert de chaleur du fond de la piscine vers sa surface pour le maintien hors-gel de l'eau de piscine, lequel utilise le régulateur de pH 2. Dispositif de protection thermique utilisant le régulateur de pH selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de détection est inclus avec la régulation pH 3. Dispositif de protection thermique selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce qu'il utilise un circuit extérieur de commande de puissance 4. Dispositif de protection thermique selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que l'électronique de commande est à détection de zéro de la tension présente sur le secteur 5. Dispositif de protection thermique selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce qu'il pilote le programmateur horaire (14) pour une marche forcée 6. Dispositif de protection thermique selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce qu'il intègre la possibilité de dérivé le flux dans une canalisation souterraine pour en extraire les calories (17) 7. Dispositif de protection thermique selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce qu'il commande un réchauffeur annexe 30