Brevet FR3063538A1 — publié le 20180907

CENTRALE MULTIFONCTIONNELLE DE TRAITEMENT D'AIR ET PROCEDE DE TRAITEMENT D'AIR MIS EN OEUVRE Domaine technique : La présente invention concerne une centrale multifonctionnelle de traitement d'air agencée pour équiper un local, comportant au moins un circuit d'injection d'air frais dans ledit local, un circuit d'extraction d'air vicié dudit local, et un circuit de recirculation d'air en dérivation dudit circuit d'extraction pour recycler au moins une fraction d'air vicié et le réinjecter dans ledit circuit d'injection d'air frais, a) ledit circuit d'injection comportant au moins : - un conduit d'amenée d'air frais s'étendant entre au moins une bouche d'arrivée d'air frais alimentée par l'air extérieur audit local pour générer au moins un flux d'air frais et une bouche de sortie d'air frais débouchant dans ledit local, - un module de purification comportant au moins un filtre à particules agencé pour capter les poussières transportées par ledit flux d'air frais et au moins un système adsorbant agencé pour capter au moins un contaminant gazeux contenu dans ledit flux d'air frais, - un dispositif de chauffage et/ou de refroidissement dudit flux d'air frais, et - des moyens de mise en circulation forcée dudit flux d'air frais dans ledit conduit d'amenée d'air frais, b) ledit circuit d'extraction comportant au moins : - un conduit de sortie d'air vicié s'étendant entre une bouche d'entrée d'air vicié alimentée par l'atmosphère dudit local et une bouche de refoulement d'air vicié à l'extérieur dudit local, - un ensemble de détection agencé pour mesurer un paramètre de la qualité de l'air vicié, et - des moyens de mise en circulation forcée dudit flux d'air vicié dans ledit conduit de sortie d'air vicié, 3063538 2 c) ledit circuit de recirculation comportant au moins un conduit by-pass reliant l'aval dudit conduit de sortie d'air vicié à l'amont dudit conduit d'amenée d'air frais et dans lequel circule un flux d'air recyclé qui correspondant à tout ou partie du flux d'air vicié. 5 L'invention concerne également un procédé de traitement d'air dans un local mis en oeuvre par ladite centrale multifonctionnelle, dans lequel on injecte dans ledit local un flux d'air frais prélevé à l'extérieur du local au moyen d'un circuit d'injection d'air frais comportant une unité de purification de l'air, on extrait dudit local un flux d'air vicié que 10 l'on évacue à l'extérieur du local au moyen d'un circuit d'extraction d'air vicié, on recycle au moins une fraction d'air vicié au moyen d'un circuit de recirculation d'air en dérivation dudit circuit d'extraction, et on sélectionne le mode de fonctionnement de ladite centrale multifonctionnelle en fonction d'au moins un paramètre mesuré de la qualité de l'air vicié provenant dudit local. 15 Technique antérieure : Les centrales de traitement d'air sont largement répandues et trouvent leur application dans tous les secteurs dans lesquels il est nécessaire de contrôler la température et de 20 maîtriser la qualité de l'air respiré par les personnes dans un local fermé. Un des exemples de centrale de traitement d'air est notamment décrit dans la publication US 9,328,936 B2. Le premier problème important rencontré dans les centrales de traitement d'air existantes réside dans leur consommation énergétique relativement importante due au renouvellement d'air par apport d'air extérieur qui doit être chauffé ou refroidi en fonction 25 de la température extérieure et de la température de consigne dudit local. Cet inconvénient est d'autant plus prégnant au regard de la réglementation thermique des bâtiments toujours plus sévère en vue de réduire les consommations énergétiques pour réduire corrélativement les émissions de gaz à effet de serre. Le deuxième problème qui affecte les centrales de traitement d'air existantes réside dans le manque d'efficacité des moyens 30 mis en oeuvre pour dépolluer l'air insufflé dans les locaux concernés et tout 3063538 3 particulièrement pour éliminer les composés organiques volatils (COV) qui sont devenus, dans les locaux modernes, des polluants chimiques particulièrement délétères. Ces COV sont appelés à devenir de plus en plus nocifs pour la santé humaine dans un avenir proche, en raison de la pollution atmosphérique croissante liée aux transports et aux activités 5 industrielles ou urbaines, ainsi qu'aux émissions diffuses de polluants générées notamment par l'usage croissant de nouveaux matériaux d'ameublement, etc. Exposé de l'invention : 10 La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant une centrale de traitement d'air multifonctionnelle, conçue pour offrir différents modes de fonctionnement permettant de répondre aux besoins, et pour assurer, avec des performances énergétiques élevées, une fonction de contrôle thermique de l'air dans un local, une fonction de captage des poussières, une fonction de captage particulièrement 15 efficace des composés organiques volatils (COV) et donc d'élimination des éventuelles odeurs et molécules potentiellement toxiques, et de façon optionnelle, une fonction de désinfection de l'air c'est-à-dire d'élimination des microorganismes potentiellement pathogènes, moyennant une consommation énergétique faible et maîtrisée. L'invention propose aussi un procédé de traitement d'air capable d'assurer l'ensemble de ces 20 fonctions avec des performances énergétiques élevées. Dans ce but, l'invention concerne une centrale de traitement d'air du genre indiqué en préambule, caractérisée en ce que ledit circuit d'injection d'air frais comporte au moins : une première branche de circuit pourvue d'une première bouche d'arrivée d'air 25 frais alimentée par l'air extérieur audit local et d'un dispositif de préchauffage à base d'énergie renouvelable pour générer un flux d'air frais préchauffé représentant une fraction d'un flux total d'air frais, et une deuxième branche de circuit pourvue d'une deuxième bouche d'arrivée d'air frais alimentée par l'air extérieur audit local pour générer un flux d'air frais non préchauffé représentant 30 la fraction restante dudit flux total d'air frais, les première et deuxième branches 3063538 4 de circuit se rejoignant en un point de confluence dans ledit conduit d'amenée d'air frais en amont dudit module de purification, et des organes de réglage du débit d'air permettant de régler la valeur de la fraction du flux d'air frais préchauffé entre 0 et 1 en fonction de la température de l'air 5 extérieur audit local, d'une température de consigne visée au sein dudit local et de la température mesurée de l'atmosphère dudit local et en ce que ledit système adsorbant est à base de solide(s) poreux particulaire(s) qui comportent au moins un matériau mésoporeux et/ou un matériau microporeux choisis pour leur très grande efficacité dans le piégeage des éventuels composés organiques 10 volatils (COV) et des molécules potentiellement toxiques transportés par ledit flux d'air vicié. Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif de préchauffage à base d'énergie renouvelable comporte au moins un panneau solaire thermique à air. 15 Selon les variantes de réalisation de l'invention, le circuit d'injection d'air frais peut comporter un mélangeur agencé pour mélanger le flux d'air frais préchauffé et le flux d'air frais non préchauffé, un module économiseur de chaleur constitué par un échangeur de chaleur air/air installé au croisement du conduit d'amenée d'air frais pour récupérer 20 des calories du flux d'air vicié et les transférer au flux d'air frais, une réserve d'inertie thermique constituée par une quantité d'un solide inerte et agencée pour rendre progressifs les changements de température dans ledit local. Le module de purification peut en outre comporter une lampe à rayons UV agencée pour 25 détruire les microorganismes contenus dans ledit flux d'air frais. Lorsque le système adsorbant comporte au moins un matériau mésoporeux, ce dernier peut être choisi parmi le groupe comprenant un matériau à base de carbone et à haut degré de mésoporosité, un matériau du type oxyde mésoporeux organisé, une silice 30 mésoporeuse organisée, et lorsque ledit système adsorbant comporte au moins un 3063538 5 matériau microporeux, ce dernier peut être choisi dans le groupe comprenant un matériau à base de carbone et à haut degré de microporosité, un matériau zéolithique. Le matériau microporeux est avantageusement une zéolithe hydrophobe et de préférence 5 une zéolithe ultra-hydrophobe. Le matériau mésoporeux et/ou le microporeux sont préférentiellement des matériaux régénérables par voie thermique. Et le matériau mésoporeux est avantageusement imprégné par une substance active choisie dans le groupe comprenant un amide, une hydrazide, une alkyl-hydrazine. 10 Dans ce but également, l'invention concerne un procédé de traitement d'air du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que, en mode normal de fonctionnement, on prélève à l'extérieur du local un flux d'air frais pour l'injecter dans ledit local, dont une fraction est préchauffée par une énergie renouvelable et la fraction restante n'est pas préchauffée, la fraction et/ou la fraction restante dudit flux d'air frais étant déterminées 15 par des organes de réglage du débit d'air de telle sorte que (i) lorsque la température de l'air extérieur est égale ou supérieure à une valeur de consigne visée au sein du local, on choisit de préférence une valeur de la fraction égale à 0, (ii) lorsque la température de l'air extérieur est inférieure à la valeur de consigne, on choisit la valeur de la fraction pour que la température de l'atmosphère du local mesurée s'établisse autour de la valeur de 20 consigne et on règle la valeur de la fraction en ajustant la position des organes de réglage du débit d'air, et (iii) si le préchauffage du flux d'air frais lorsque la valeur de la fraction est égale à 1 ne permet pas d'atteindre la valeur de consigne alors on met en marche le dispositif de chauffage pour augmenter la température du flux total d'air frais et atteindre une valeur égale à ou proche de ladite valeur de consigne, et en ce que, dans ladite unité 25 de purification, on élimine les éventuels composés organiques volatils (COV) et les molécules potentiellement toxiques transportés par ledit flux d'air vicié au moyen d'un système adsorbant à base de solide(s) poreux particulaire(s) comprenant au moins un matériau mésoporeux et/ou un matériau microporeux. 3063538 6 Selon les variantes de réalisation, on peut mélanger le flux d'air frais préchauffé et le flux d'air frais non préchauffé à l'aide d'un mélangeur, on peut réaliser, au travers d'un module économiseur de chaleur, un échange de calories entre le flux d'air vicié et le flux d'air frais. 5 De manière avantageuse, on règle la fraction du flux d'air vicié recyclé en ajustant la position des organes de réglage du débit d'air correspondant, ce réglage étant effectué soit de façon arbitraire, soit en fonction d'une valeur mesurée par un ensemble de détection d'au moins un paramètre de la qualité de l'air vicié, ledit au moins un paramètre 10 de la qualité de l'air étant choisi dans le groupe comprenant la teneur en poussières, en humidité, en CO2, en COV. On peut ajuster la position des organes de réglage du débit d'air de façon à ce que la fraction du flux d'air vicié recyclé soit égale à 0 et que la totalité du flux d'air frais injecté 15 dans le local provienne de l'extérieur dudit local. On peut avantageusement ajuster la position des organes de réglage du débit d'air de façon à ce que la fraction du flux d'air vicié recyclé soit comprise entre 0,1 et 0,8 et préférentiellement entre 0,2 et 0,5. De manière préférentielle, on asservit la position des organes de réglage du débit d'air en 20 fonction de la différence entre la valeur mesurée d'au moins un des paramètres de la qualité de l'air vicié, et la teneur de ce même paramètre dans l'air extérieur audit local. En mode de fonctionnement en circuit fermé, on ferme les organes de réglage du débit d'air associés au flux d'air frais et on ajuste la position des organes de réglage du débit 25 d'air associé au flux d'air vicié recyclé pour que la fraction soit égale à 1, de façon à ce que la totalité du flux d'air frais injecté dans le local soit soumise à un processus d'épuration en circuit fermé au travers d'un module d'épuration qui le débarrasse de ses poussières, des composés organiques volatils et, de façon optionnelle, des microorganismes pathogènes. Pour une meilleure efficacité, on peut mettre en marche le 30 dispositif de chauffage pour augmenter la température du flux d'air frais injecté dans ledit local après recyclage et épuration à une valeur de l'ordre de 30°C. 3063538 7 En outre, le procédé de traitement selon l'invention permet d'éliminer les poussières contenues dans ledit flux d'air frais à l'aide d'au moins un filtre à particules, et de façon optionnelle, de détruire les microorganismes éventuellement présents dans ledit flux d'air 5 frais à l'aide d'une lampe à rayons UV. Description sommaire des dessins : La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante 10 d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement une centrale de traitement d'air selon l'invention associée à un local, et la figure 2 est une vue agrandie du module de purification de la figure 1. 15 Illustrations de l'invention et meilleure manière de la réaliser : Dans la présente invention, les termes suivants sont définis comme : - le terme « local » est pris au sens large et recouvre : des bâtiments résidentiels ; 20 des zones de travail de tout type industriel, commercial, agricole ou tertiaire, et en particulier des salles à atmosphère contrôlée (« salles blanches ») ; des établissements accueillant du public, tels que lieux d'enseignement, crèches, bibliothèques, cinémas, salles de spectacle, restaurants, cantines, établissements de soins médicaux ou dentaires ; mais aussi des cabines d'engins, habitacles de 25 véhicules ; etc. ces exemples n'étant pas limitatifs, - un composé organique volatil ou COV désigne une substance organique, de nature quelconque (hydrocarbure ; aldéhyde ; cétone ; acide carboxylique ; molécule contenant un ou plusieurs hétéroatomes ; etc.), susceptible d'être présente dans l'air à l'état de gazeux ; ces COV présentent tous un certain niveau de toxicité, 3063538 8 l'adjectif « frais » s'applique au flux d'air qui est prélevé à l'extérieur du local et aussi à celui qui est injecté dans le local, et ne qualifie pas la température de ce flux d'air, l'adjectif « vicié » s'applique au flux d'air qui a transité à l'intérieur du local et 5 n'implique pas que l'air qu'il qualifie soit impropre aux activités du local et ne puisse donc y être renvoyé, un filtre à haute efficacité d'arrêt de particules ou « filtre HEPA » est un filtre capable d'arrêter au moins 99,97% de particules de tailles supérieures ou égales à 0,3 p.m selon la norme EN 1822-2009, 10 un « matériau mésoporeux » désigne un matériau présentant une forte densité de pores dont la taille moyenne est comprise entre 2 et 50 nm environ, un « matériau microporeux » désigne un matériau présentant une forte densité de pores dont la taille moyenne est inférieure ou égale à 2 nm environ, un « matériau zéolithique » désigne un matériau microporeux de type oxyde de la 15 famille des zéolithes (aluminosilicates) ou apparenté aux zéolithes comme par exemple des silicates, métallosilicates (titanosilicates, germanosilicates, etc.), phosphates et métallophosphates (aluminophosphates, silicoaluminophosphates, gallophosphates, etc.). 20 Dans un traitement d'air, on souhaite, au plan thermique, que la température au sein du local soit, d'une façon générale, égale à ou proche d'une valeur consigne notée « To », qui peut être une température de confort, généralement voisine de 20°C, pour les personnes éventuellement présentes dans ce local ou bien une température convenant à une éventuelle activité ou à un éventuel procédé qui est réalisé(e) dans ledit local. 25 L'invention concerne en premier lieu une centrale multifonctionnelle de traitement d'air qui repose sur un circuit de ventilation du type « VMC » (ventilation mécanique contrôlée) à double flux et qui est doté de fonctions supplémentaires, à savoir : - un contrôle de température à l'aide de moyens thermiques, 3063538 9 - un contrôle, à travers un « module de purification », de la qualité de l'air, la notion de qualité recouvrant les aspects suivants : - le contrôle de la contamination par des particules, des COV et, éventuellement, des microorganismes potentiellement pathogènes, 5 - le contrôle de certains paramètres hygiéniques, tels que teneur en humidité ou en gaz carbonique. La centrale de traitement d'air selon l'invention, schématisée sur la figure 1, est agencée pour équiper un local 1 et comprend principalement : 10 A. un circuit d'injection d'air frais dans ledit local 1 comportant un module d'alimentation en air frais 2 relié à un conduit d'amenée d'air frais 3 pour injecter un flux d'air frais à l'intérieur du local 1, B. un circuit d'extraction d'air vicié dudit local 1 comportant un conduit de sortie d'air vicié 4 qui prélève une partie de l'air vicié ayant parcouru le local 1 et le 15 refoule à l'extérieur dudit local ou le recycle, pour partie ou en totalité, dans ledit conduit d'amenée d'air frais 3, via un circuit de recirculation, C. un circuit de recirculation d'air comportant un conduit by-pass d'air vicié 6 qui relie l'aval du conduit de sortie d'air vicié 4 à l'amont du conduit d'amenée d'air frais 3 et dans lequel circule un flux d'air recyclé 7, et 20 D. un module économiseur de chaleur 5 disposé au croisement du conduit d'amenée d'air frais 3 et du conduit de sortie d'air vicié 4. A. Circuit d'injection d'air frais 25 Le module d'alimentation en air frais 2 du circuit d'injection comprend : une première branche de circuit 3a comportant une première bouche d'arrivée d'air frais 8 qui admet, à travers un premier clapet réglable 9, un flux d'air frais 10 qui est préchauffé dans un panneau solaire thermique à air 11, appelé également dispositif de préchauffage 11, 3063538 10 une deuxième branche de circuit 3b comportant une deuxième bouche d'arrivée d'air frais 12 qui admet, à travers un deuxième clapet réglable 13, un flux d'air frais 14 qui n'est pas préchauffé, de façon optionnelle, un mélangeur 17, par exemple un mélangeur statique à 5 chicanes, à plaques ou similaire, qui permet de mélanger le flux d'air frais 10 préchauffé et le flux d'air frais 14 non préchauffé pour former un flux total d'air frais 15 admis dans le conduit d'amenée d'air frais 3. Les ouvertures relatives des premier et deuxième clapets réglables 9 et 13 permettent 10 d'ajuster entre 0 et 1, la fraction, notée (f), d'air frais 10 du flux total 15 qui est préchauffée. La fraction restante (1 - f) du flux total 15 correspond au flux d'air frais 14 non préchauffé. Ces premier et deuxième clapets réglables 9 et 13 peuvent être remplacés par un clapet réglable 16 unique installé à la confluence des deux flux d'air frais 10 et 14, ce clapet réglable 16 unique pouvant être un clapet à trois voies. 15 Le conduit d'amenée d'air frais 3 du circuit d'injection comprend les éléments suivants qui sont disposés en aval du point 18 de confluence du flux total d'air frais 15 et du flux d'air recyclé 7, c'est-à-dire au point de raccordement du conduit by-pass 6 sur le conduit d'amenée d'air frais 3, à savoir : 20 de préférence, un mélangeur 19, par exemple un mélangeur statique à chicanes, à plaques ou similaire, qui permet de mélanger le flux total d'air frais 15 et le flux d'air recyclé 7 pour former un flux d'air résultant noté 20, un module de purification 21 qui comporte : - un filtre à particules 22 qui est de préférence un filtre HEPA, 25 - de façon optionnelle, une lampe à rayons ultraviolets (UV) 23 qui permet de détruire les micro-organismes éventuellement contenus dans le flux d'air résultant 20, - un système adsorbant 24 à base de solide(s) poreux particulaire(s) comprenant au moins un des matériaux mésoporeux ou microporeux décrits 3063538 11 ci-après, pour piéger les COV et autres contaminants gazeux contenus dans le flux d'air résultant 20. un dispositif de chauffage 25, de préférence du type électrique, de façon optionnelle, une réserve d'inertie thermique 26, constituée par exemple 5 par une quantité variable d'un solide sous forme particulaire, tel que des fragments de roche inerte, un ventilateur 27 à débit réglable, qui génère ledit flux d'air résultant 20 dans le conduit d'amenée d'air frais 3, et une bouche de sortie 28 du flux d'air frais dans le local 1 dont l'atmosphère 29 est 10 balayée par ledit flux d'air résultant 20, ledit local 1 étant équipé d'au moins une sonde de température 30. Le dispositif de chauffage 25 sera utilisé lorsque le dispositif de préchauffage 11 ne pourra compenser totalement la température extérieure Text de l'air prélevé. De façon 15 optionnelle, il peut être dimensionné pour fournir la totalité des calories nécessaires pour faire passer la température extérieure Text de l'air prélevé à la température de consigne To désirée dans le local 1, ce qui peut être requis par exemple lors d'une opération de maintenance dudit panneau solaire 11. 20 Le système adsorbant 24 peut comporter un ou plusieurs matériaux mésoporeux choisis dans le groupe comprenant : un matériau à base de carbone et à haut degré de mésoporosité, tel qu'un charbon actif (CA) ou des fibres de carbone activé (FCA), un matériau du type oxyde mésoporeux organisé (OMO), tout particulièrement 25 une silice mésoporeuse organisée (SMO), telle que de la silice SBA-15 ou de la MCM-41. Ce matériau mésoporeux peut être imprégné par une substance active, telle que : une amine, un amide (notamment l'acétoacétamide), une hydrazide ou une alkyl-hydrazine 30 (notamment la 2,4-dinitrophénylhydrazine ou DNPH), une substance active qui fixe les 3063538 12 aldéhydes et les cétones sous forme d'hydrazones par les hydrazides ou les alkylhydrazines. Un tel matériau mésoporeux a l'avantage de piéger efficacement les COV oxygénés notamment : (i) les alcools et tout particulièrement l'éthanol pouvant provenir de boissons ou de l'essence; (ii) les aldéhydes et tout particulièrement : le 5 formaldéhyde pouvant provenir de fumées de tabac, de moteurs à essence, de revêtements (peintures, vernis, etc.), de mobiliers modernes (bois agglomérés, colle urée-formol), l'acroléine pouvant provenir d'activités culinaires, le crotonaldéhyde pouvant provenir de moteurs à essence ; (iii) les cétones et tout particulièrement l'acétone pouvant provenir du métabolisme ou de fumées de tabac ; (iv) les acides carboxyliques à faible nombre 10 de carbone : acides formique et acétique pouvant être émis par des structures en bois. On privilégie l'utilisation d'une silice mésoporeuse organisée (S MO), qui est avantageusement régénérable thermiquement, par exemple à 500°C, sans subir de dégradation. Bien entendu, ces exemples ne sont pas limitatifs. 15 Le système adsorbant 24 peut comporter, en complément ou en substitution dudit matériau mésoporeux, un ou plusieurs matériaux microporeux, choisis dans le groupe comprenant : un matériau à base de carbone et à haut degré de microporosité, tel qu'un CA ou FCA, 20 un matériau zéolithique, préférentiellement à base de zéolithe hydrophobe ou ultra-hydrophobe et, encore plus préférentiellement, une zéolithe hydrophobe ou ultra-hydrophobe régénérable par voie thermique. Un tel matériau microporeux, qui joue le rôle d'un tamis moléculaire, a l'avantage 25 d'adsorber les COV et tout particulièrement les COV hydrocarbonés, azotés ou soufrés de petites tailles, jusqu'à environ 2 nm. On privilégie l'utilisation d'un matériau zéolithique, qui est avantageusement régénérable thermiquement, par exemple à 500°C, sans subir de dégradation. Bien entendu, ces exemples ne sont pas limitatifs. 3063538 13 Lorsqu'on utilise simultanément un matériau mésoporeux et un matériau microporeux dans le système adsorbant 24, on les dispose préférentiellement dans des compartiments distincts, tels qu'un compartiment 24A et un compartiment 24B, représentés plus en détail à la figure 2, et qui sont disposés en série dans ledit conduit d'amenée d'air frais 3. Les 5 matériaux adsorbants forment dans ces compartiments des lits fluidisés traversés par le flux d'air frais à épurer. Le nombre de compartiments n'est bien entendu pas limitatif. Ces compartiments 24A et 24B permettent d'effectuer l'échange et/ou la régénération desdits matériaux adsorbants de façon séparée l'un de l'autre. Ces matériaux adsorbants peuvent être par exemple conditionnés sous la forme de cartouches interchangeables 10 facilitant leur remplacement et permettant de les régénérer hors ligne pour pouvoir les réutiliser. Le module de purification 21 peut être avantageusement doublé. Dans ce cas, deux modules de purification 21 sont installés en parallèle sur le conduit d'amenée d'air frais 15 3 de façon à pouvoir intervenir sur l'un deux sans interrompre la circulation du flux d'air résultant 20. Alternativement, chacun des éléments constitutifs du module de purification 21, à savoir le filtre à particules 22, la lampe à rayons UV 23 et le système adsorbant 24, peut être doublé. 20 Les adsorbants mésoporeux du type SMO et microporeux de type zéolithe ont l'avantage de pouvoir être régénérés à une température de l'ordre de 500°C permettant leur réutilisation, ce qui réduit substantiellement le coût d'exploitation de la centrale de traitement d'air de l'invention. 25 B. Circuit d'extraction d'air vicié Le conduit de sortie d'air vicié 4 du circuit d'extraction comprend : une bouche d'entrée d'air vicié 31, qui correspond au flux d'air résultant 20 ayant traversé l'atmosphère 29 du local 1, 3063538 14 un ventilateur 33 à débit réglable, qui génère dans le conduit de sortie 4 un flux d'air vicié 32, un ensemble de détection 34, qui mesure un ou plusieurs paramètre(s) de la qualité de l'air, et 5 une bouche de refoulement d'air vicié 36 vers l'extérieur dudit local 1. L'ensemble de détection 34 peut être installé à demeure ou être un appareillage portable utilisé occasionnellement. Il peut comporter un ou plusieurs détecteurs pour mesurer un ou plusieurs paramètre(s) de la qualité de l'air, noté(s) (X), tel(s) que la concentration de 10 poussières ou d'un gaz qui peut être de la vapeur d'eau (H2O) c'est-à-dire l'hygrométrie absolue de l'air, du dioxyde de carbone (CO2) ou bien les COV totaux ou encore un COV particulier. On notera que les teneurs en H2O et en CO2 dans l'air du local 1 peuvent provenir de l'activité hébergée dans le local (respiration humaine ou éventuel procédé), tandis que les poussières et les COV peuvent provenir soit du local (poussières provenant 15 des sols ou introduites par des personnes ; composés organiques provenant de désorptions par des peintures ou vernis, des revêtements ou du mobilier), soit d'une contamination de l'air extérieur en milieu urbain, industriel ou agricole. La concentration du ou des paramètre(s) (X) mesurée par l'ensemble de détection 34 est notée [X]. 20 C. Circuit de recirculation d'air vicié Le conduit by-pass 6 du circuit de recirculation est agencé pour recycler une fraction variable (r) de l'air vicié et de le réinjecter dans le local 1 après qu'il ait été assaini par le module de purification 21. Il comporte à cet effet un clapet de recirculation 35 réglable, 25 disposé dans le conduit de sortie d'air vicié 4, en amont de la bouche de refoulement d'air vicié 36. Ce clapet de recirculation 35 permet d'ajuster le taux de recirculation d'air vicié en fonction de l'ouverture dudit clapet 35, en dérivant dans le conduit by-pass 6 une fraction variable (r) comprise entre 0 et 1 du flux d'air vicié 32, vers le point de convergence 18 situé dans le conduit d'amenée d'air frais 3, en amont du module de 30 purification 21. Simultanément, le clapet de recirculation 35 permet de refouler la fraction 3063538 15 (1 - r) restante du flux d'air vicié 32 vers l'extérieur du local 1 par la bouche de refoulement d'air vicié 36. D. Module économiseur de chaleur 5 Ce module économiseur de chaleur 5 est avantageusement constitué d'un échangeur de chaleur air/air, par exemple à plaques ou similaire, et est agencé pour être parcouru simultanément par le flux d'air résultant 20 circulant dans le conduit d'amenée d'air frais 3 dans une première direction et par le flux d'air vicié 32 circulant dans le conduit de 10 sortie d'air vicié 4 dans une seconde direction. Il permet de créer un échange thermique entre les deux flux d'air 20 et 32, de sorte qu'une partie des calories contenues dans le flux d'air vicié 32 est transférée automatiquement au flux d'air résultant 20. Pour faciliter cet échange thermique, les première et seconde directions des flux d'air 20 et 32 sont de préférence en opposition, encore appelé à contre-courant, ou croisées comme c'est le cas 15 dans l'exemple illustré à la figure 1. D'une manière générale, les clapets réglables 9, 13, ou 16, et 35 utilisés dans la centrale de traitement d'air selon l'invention sont des organes de réglage du débit d'air et peuvent être des clapets à battant, des vannes à boisseau ou de tout autre moyen de réglage du 20 débit d'air. Ils peuvent être en outre motorisés et/ou commandés et réglés à distance ou encore asservis à au moins un paramètre (X) mesuré de la qualité de l'air. Les ventilateurs 27 et 33 utilisés dans la centrale de traitement d'air selon l'invention sont des moyens de mise en circulation forcée des différents flux d'air et peuvent être eux aussi commandés et réglés à distance ou encore asservis à au moins un paramètre (X) mesuré de la qualité 25 de l'air. Le dispositif de chauffage 25 utilisé dans la centrale de traitement d'air selon l'invention est de préférence électrique, mais peut être alimenté par tout autre type d'énergie adéquate. Il peut également constituer un dispositif réversible, notamment pour refroidir le flux d'air frais lorsque la température de l'air extérieur est très supérieure à la valeur de consigne. Bien entendu, ces différents exemples ne sont pas limitatifs et tout 30 autre moyen technique équivalent peut convenir. 3063538 16 Procédé de traitement d'air L'invention concerne aussi un procédé de traitement d'air dans un local 1, mis en oeuvre par la centrale de traitement d'air selon différents modes de fonctionnement, tels que 5 décrits dans ce qui suit. Mode de fonctionnement multifonctionnel ou en mode normal Premièrement, on fait circuler dans un conduit d'amenée d'air frais 3, à l'aide d'un 10 premier ventilateur 27, un flux total d'air frais 15 que l'on prélève à l'extérieur du local 1 et qui provient : - pour une fraction (f), d'un flux d'air frais 10 prélevé à travers la première bouche d'arrivée d'air frais 8 via un premier clapet réglable 9 et préchauffé au sein d'un panneau solaire thermique à air 11, et/ou 15 - pour la fraction restante (1 - f), un flux d'air frais 14 prélevé à travers la deuxième bouche d'arrivée d'air frais 12 via un deuxième clapet réglable 13, non préchauffé et introduit dans ledit conduit d'amenée d'air frais 3 en aval du panneau solaire thermique à air 11. 20 Lorsque la température Text de l'air extérieur audit local 1, mesurée par exemple au niveau des bouches d'arrivée 8 et/ou 12 par une sonde de température (non représentée), est égale ou supérieure à la valeur de consigne To visée au sein du local 1, on choisit de préférence une fraction (f) du flux d'air frais 10 préchauffé égale à 0 (f = 0). Lorsque la température Text de l'air extérieur audit local 1 est inférieure à la valeur de consigne To, on choisit une 25 valeur de la fraction (f) du flux d'air frais 10 préchauffé pour que la température T29 de l'atmosphère 29 du local 1, mesurée par la sonde de température 30, s'établisse à une valeur égale à, ou le plus proche de la valeur de consigne To et on ajuste cette fraction (f) en jouant sur les ouvertures relatives des premier et deuxième clapets réglables 9 et 13, ou bien en ajustant le clapet réglable commun 16. Si le préchauffage du flux d'air frais 30 10 par le panneau solaire 11, lorsque la fraction (f) est égale à 1 (f = 1), ne permet pas 3063538 17 d'atteindre cette valeur de consigne To, alors, de manière préférentielle, on met en marche le dispositif de chauffage 25 pour augmenter la température du flux d'air frais et atteindre ainsi une valeur égale à, ou proche de la valeur de consigne To. 5 La réserve d'inertie thermique 26 - lorsqu'elle est installée - permet : - d'assurer, lors des démarrages et arrêts du dispositif de chauffage 25, des périodes transitoires thermiques progressives au sein du local 1 et par conséquent un meilleur confort au sein de ce dernier, - de maintenir, en cas d'arrêt inopiné dudit dispositif de chauffage 25, le local 1 à une 10 température T29 acceptable pendant une durée qui est fonction de la capacité thermique de cette réserve, durée qui peut être typiquement de la dizaine de minutes. De façon optionnelle, on peut mélanger le flux d'air frais 10 préchauffé et le flux d'air frais 14 non préchauffé à l'aide du mélangeur 17, lorsqu'il est installé, pour obtenir une 15 température homogène dans le flux total d'air frais 15. Deuxièmement, on fait passer le flux total d'air frais 15 dans le module d'épuration 21 pour éliminer ou tout au moins réduire fortement la présence de poussières et de contaminants. On élimine en priorité les poussières contenues dans ce flux total d'air frais 20 15 à l'aide du filtre à particules 22 placé, de manière préférentielle, en amont du module d'épuration 21. De façon optionnelle, on peut désinfecter ledit flux total d'air frais 15 à l'aide de la lampe à rayons UV 23 qui détruit les microorganismes qu'il transporte éventuellement. A l'aide du système adsorbant 24, on élimine ensuite les éventuels COV et par conséquent les odeurs éventuelles transportées par ledit flux total d'air frais 15 ainsi 25 que les molécules potentiellement toxiques correspondantes. De façon optionnelle et en fonction de la qualité de l'air, on utilise un système adsorbant 24 comprenant un matériau mésoporeux imprégné par une substance active, telle qu'une amine ou la DNPH, qui assure un captage particulièrement efficace par chimisorption de certains COV, tels que le formaldéhyde ou l' acroléine. 30 3063538 18 Troisièmement, on décharge, via la bouche de sortie d'air frais 28, le flux d'air résultant 20 dans l'atmosphère 29 du local 1. Quatrièmement, après avoir balayé le local 1, le flux d'air résultant 20 devient le flux 5 d'air vicié 32 qui est aspiré par le ventilateur 33, via une bouche d'entrée d'air vicié 31, dans un conduit de sortie d'air vicié 4. On réalise, au travers du module économiseur 5, un échange de calories entre le flux d'air vicié 32 et le flux d'air résultant 20. A cette étape, on peut mesurer à l'aide de l'ensemble de détection 34 un ou plusieurs 10 paramètre(s) de la qualité de l'air, tels que par exemple sa teneur en poussières, en humidité, en CO2 ou en COV. Cinquièmement, on règle le taux de recirculation d'air vicié en ajustant la position du clapet de recirculation 35 pour d'une part recycler, via le conduit by-pass 6, une fraction 15 (r) de l'air vicié vers le point de confluence 18 du conduit d'amenée d'air frais 3, et d'autre part rejeter la fraction restante (1 - r) de l'air vicié à l'extérieur du local 1 via la bouche de refoulement d'air vicié 36. Le réglage du clapet de recirculation 35 peut être effectué : (i) soit de façon arbitraire, par exemple sur la base d'une sensation de confort thermique optimale dans le local 1, lorsque le local 1 accueille des personnes, 20 (ii) soit en fonction d'une valeur [X] mesurée par l'ensemble de détection 34 d'un ou de plusieurs paramètres (X) de la qualité du flux d'air vicié 32. Dans ce second cas, on peut soit régler manuellement la position du clapet de recirculation 35 pour obtenir une valeur [X] prédéterminée, soit asservir la position dudit clapet en fonction de la différence entre la valeur [X] mesurée et la teneur en substance (X) de l'air 25 extérieur mesurée par un autre ensemble de détection non représenté, de façon par exemple à garder cette différence constante ou encadrée par une valeur minimale et une valeur maximale. Mode de fonctionnement d'épuration ou en circuit fermé 30 3063538 19 Le procédé de traitement d'air selon l'invention permet également un mode de fonctionnement en circuit fermé, dans lequel on ferme les premier et deuxième clapets réglables 9 et 13 ou bien le clapet réglable commun 16, et on ajuste la position du clapet de recirculation 35 pour que la fraction (r) du flux recyclé 7 soit égale à 1 (r = 1). 5 Dans ces conditions, le débit d'air frais entrant est nul et le flux d'air vicié 32 est entièrement recyclé à travers le conduit by-pass 6, en subissant une étape d'épuration dans le module d'épuration 21, avant d'être réinjecté dans le local 1. Les poussières contenues dans le flux d'air vicié 32 sont alors captées sur le filtre à particules 22 et les COV sur l'ensemble adsorbant 24. Ce flux d'air vicié 32 peut être également désinfecté à l'aide de 10 la lampe à rayons UV 23 si le module d'épuration 21 en est dotée. Ce mode de fonctionnement en circuit fermé permet de purifier l'atmosphère 29 d'un local 1 qui se trouverait, à l'origine ou durant une phase quelconque de son utilisation, contaminée par un ou plusieurs polluants, c'est-à-dire par une ou plusieurs substances indésirables de nature particulaire, organique ou biologique, et tout particulièrement par des COV. Cette 15 situation peut se produire notamment lorsque le local 1 est neuf ou vient de subir une réfection interne du type mise en peinture ou vernis, pose de tapisserie ou de moquette, ou bien lorsque le local 1 a accueilli des éléments neufs de boiserie, de mobilier, de décoration, ou tout élément susceptible de libérer dans l'atmosphère du local des composés organiques volatils néfastes à la santé. Ce peut être aussi le cas lorsque le local 20 1 a accueilli des substances pulvérulentes ou biologiques susceptibles d'agir sur la santé ou d'interférer avec le procédé de fabrication auquel le local 1 est destiné. Dans ce mode de fonctionnement en circuit fermé, on peut, de manière optionnelle, mettre en marche le dispositif de chauffage 25 dans le but d'augmenter la température T29 de 25 l'atmosphère 29 du local 1 jusqu'à un niveau de température de 30°C à 35°C par exemple, ce qui a pour effet d'accélérer, par effet thermique, à la fois la désorption des polluants contenus dans le local 1 et leur captage par le module de purification 21. Lorsque l'épuration concerne l'élimination d'un ou de plusieurs COV, on utilisera de 30 préférence un ensemble de détection 34 dudit COV. On pourra ainsi mettre fin au 3063538 20 fonctionnement en mode en circuit fermé, lorsque la teneur en COV, mesurée par l'ensemble de détection 34, atteindra ou descendra en dessous d'une certaine valeur considérée comme hygiénique, et on pourra passer éventuellement au mode de fonctionnement multifonctionnel ou mode normal décrit précédemment. 5 Possibilités d'application industrielle : Exemple 1 : Le local 1 est un bureau d'ingénierie d'une usine de mécanique. Ce bureau, du type « open 10 space », est constitué par une pièce d'un volume de 1000 m3 qui héberge, en moyenne, sur 8 heures d'activité quotidienne, une cinquantaine d'employés et se trouve à proximité d'un atelier de peinture de pièces métalliques susceptible de dégager, dans l'air environnant le bureau, des émissions résiduelles particulaires et gazeuses constituées par : des poussières de pigments organiques à base de résines phénoliques ayant une 15 granulométrie très large et comprise entre 0,1 à 50 pin, des vapeurs de solvants constituées d'un solvant naphta en C6 (soit un COV hydrocarboné) et d'alcool isobutylique (soit un COV oxygéné). Le débit du flux d'air de la ventilation type VMC dans ce bureau est constant et égal à 250 m3/h ce qui correspond à un taux de renouvellement d'air par heure égal à 0,25 ou 20 25%. On y installe une centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon l'invention qui comprend : - un panneau solaire 11 à air de 20 m2 de surface, - un module de purification 21 comportant : 25 - un filtre à particules 22, constitué d'un papier plissé, de classe HEPA, d'une surface 10 m2, dont la capacité est de 55g de poussières par m2, - une lampe à rayons UV 23, - un système adsorbant 24 constitué par : 3063538 21 - dans le compartiment 24A, un lit fluidisé de 10kg de silice mésoporeuse organisée MCM41 imprégnée de DNPH, dont la capacité est de 100g de solvant par kg d'adsorbant, et - dans le compartiment 24B, un lit fluidisé de 20 kg de Silicalite-1 qui est 5 une zéolithe hydrophobe dont la capacité est de 80g de solvant par kg d'adsorbant. Ce module de purification 21 est doublé pour pouvoir effectuer le remplacement de ses différents éléments sans arrêter la ventilation. 10 On réalise un bilan par temps froid de ce traitement multifonctionnel aux plans de la consommation énergétique et de la qualité de l'air. Ce bilan est réalisé sur trois périodes d'évaluation, qui correspondent chacune à une durée de 8h coïncidant avec une journée d'activité du bureau et durant lesquelles, on a, en moyenne, une température extérieure Text de 2°C, une humidité relative de 25% et un ensoleillement de 200 W/m2, la 15 température T29 de l'atmosphère 29 au sein du local 1 étant maintenue autour de la valeur de consigne To = 20°C. A) La première période d'évaluation constitue une période de référence. Durant cette première période : 20 - d'une part, on utilise les valeurs suivantes des fractions (f) et (r) : - f = 0 : le premier clapet 9 est fermé et le deuxième clapet 12 est ouvert, ce qui signifie que l'air frais provient en totalité de la deuxième bouche d'arrivée d'air frais 12 et n'est donc pas préchauffé, - r = 0 : le clapet de recirculation 35 est ouvert exclusivement vers la bouche de 25 refoulement d'air vicié 36, ce qui signifie qu'on n'opère aucun recyclage d'air vicié vers le local 1. - d'autre part, on retire - uniquement, durant cette première période d'évaluation - la totalité des éléments constitutifs du module de purification 21, à savoir le filtre à particules 22, la lampe à rayons UV 23 et le système adsorbant 24 constitué par la silice 3063538 22 mésoporeuse MCM41 dans le compartiment 24A et la zéolithe Silicalite-1 dans le compartiment 24B. La consommation électrique du dispositif de chauffage 25 est alors de 7 kW. La teneur en poussières [Xpoussières], mesurée à l'aide d'un appareil de détection portable 5 34-P basée sur la méthode pondérale, est en moyenne de 30 µg/m3. La teneur en COV oxygénés [Xcovoxygénés], mesurée par accumulation sur un piège 34- Ox à charbon actif et élution sur un analyseur par chromatographie en phase gazeuse couplé à un détecteur à photo-ionisation (CPG-PID), est en moyenne de 100ppb V (parties par milliard en volume). 10 La teneur en COV hydrocarbonés [Xcovhydrocarbonés], mesurée par accumulation sur un piège à charbon actif 34-HC et élution sur un analyseur par chromatographie en phase gazeuse couplé à un détecteur à ionisation de flamme (CPG-FID), est en moyenne de 200ppb V (parties par milliard en volume). L'humidité relative dans l'atmosphère 29 du local 1, mesurée par un hygromètre 34-H20 15 est de 60%, ce qui, à 20°C correspond à une humidité absolue de 10,5 g d'H20 par m3 d'air ; cette concentration en H2O provient essentiellement de la respiration du personnel car l'humidité absolue introduite par l'air frais (25% d'humidité relative à 2°C) représente à peine de 1,5 g/m3 H2O. Au terme de cette première évaluation, on remet en place la totalité des éléments 20 constitutifs du module de purification 21. B) Dans la deuxième période d'évaluation, on décide d'utiliser au maximum l'option de préchauffage par le panneau solaire 11 ainsi que le module de purification 21. On ouvre le premier clapet 9 et on ferme le deuxième clapet 13 de façon à avoir une fraction (f) 25 égale à 1 (f = 1). Toutefois, on maintient le clapet de recirculation 35 ouvert à 100% vers la bouche de refoulement d'air vicié 36, ce qui signifie qu'on n'opère aucun recyclage d'air vicié vers le local 1 (r = 0). On fait alors les observations suivantes : 3063538 23 B1) Au plan énergétique, la consommation électrique du dispositif de chauffage 25 s'élève à 3 kW. L'utilisation du panneau solaire 11 permet donc d'économiser 57% de l'énergie électrique de chauffage. B2) Au plan de la qualité de l'air, les mesures de poussières et des différents COV étant 5 obtenues à l'aide d'appareils de détection portatifs 34: la teneur en poussières descend à 5 µg/m3 dans l'atmosphère 29 du local 1, soit un taux d'épuration de 75%, la teneur en COV dans l'atmosphère 29 du local 1 est réduite par l'adsorbant contenu dans le compartiment 24A à moins de 20ppb V, soit un taux d'épuration 10 supérieur à 80%, la teneur en COV hydrocarboné descend à 20ppb V, grâce l'adsorbant contenu dans le compartiment 24B, soit un taux d'épuration de 90% l'humidité relative dans l'atmosphère 29 du local 1 reste au niveau de 60%. 15 C) Durant la troisième période d'évaluation, on souhaite optimiser cette fois la consommation énergétique non seulement en utilisant les pleines capacités du panneau solaire 11 (fraction f = 1) mais aussi en prenant un taux de recirculation (r) non nul de l'air vicié qui est assaini par le module de purification 21. Pour cela, on effectue dans un premier temps un test visant à déterminer la valeur de la fraction (r) maximale compatible 20 avec une qualité sanitaire satisfaisante de l'air (humidité relative d'au plus 70%). A cette fin, on ouvre d'abord le clapet de recirculation 35 de façon à avoir un taux de recyclage de 10% (r = 0,1). L'humidité absolue s'établit alors, après stabilisation, à 11,5 g H20/m3 ce qui conduit à une humidité relative de 66% (à 20°C). Un bilan simple sur la teneur en eau permet alors de déterminer qu'un taux de recyclage de 20% (r = 0,2) portera 25 l'humidité relative à 70%. On augmente alors l'ouverture du clapet de recirculation 35 en conséquence. Dans ces conditions (r = 0,2), cette troisième période de référence conduit alors au bilan global suivant : C1) Au plan énergétique, on observe que la consommation électrique par le dispositif de 30 chauffage 25 passe à 2,5 kW, soit une économie supplémentaire qui se chiffre : (i) à 17% 3063538 24 par rapport aux conditions de la deuxième période de référence (durant laquelle on avait r = 0) et (ii) à 77% par rapport à la période de référence. C2) Au plan de la qualité de l'air : - les teneurs en poussières et en vapeurs de solvant sont pratiquement inchangées par 5 rapport à celle de la première période de référence, - l'humidité absolue monte à 11,8 g H20/m3, ce qui conduit à une humidité relative de 69%, valeur qui est proche de l'objectif de 70% qui est acceptable au plan sanitaire et qui permet d'éviter toute condensation d'humidité dans le local 1. 10 Exemple 2 : Le local 1 décrit dans l'exemple 1 ci-dessus subit, durant une période de congé estival, une réfection des peintures intérieures et un changement partiel du mobilier. Il s'ensuit une émission dans l'atmosphère 29 dudit local 1, perceptible au seul odorat, de : solvant hydrocarboné (COV hydrocarboné) dégagé par le processus de séchage 15 du revêtement de peinture : une teneur de 100ppbV est mesurée, ventilation à l' arrêt, de formaldéhyde en provenance du mobilier : une teneur de 5OppbV est mesurée, ventilation à l' arrêt. A la fin des travaux, on décide de mettre en oeuvre le mode de fonctionnement d'épuration 20 de la centrale multifonctionnelle de traitement d'air de l'invention. On remet en route les ventilateurs 27 et 33 à leur régime nominal (250 m3/h), on ferme l'arrivée d'air frais en fermant les premier et deuxième clapets 9 et 13, et on met en route le dispositif de chauffage 25 de façon à atteindre une température de l'ordre de 30°C dans le local 1. Après 48 heures d'un tel fonctionnement en circuit fermé, on arrête le dispositif de 25 chauffage 25 et on rétablit l'entrée d'air frais (avec f = 0 en raison de la période d'été) ce qui revient à rétablir le fonctionnement en mode normal de la centrale de traitement d'air. On constate alors que la teneur en COV hydrocarboné passe à moins de SppbV et que celle en formaldéhyde à moins de 4ppbV. On a donc considérablement épuré le local 1 des émissions diffuses des deux COV néfastes à la santé. 30 3063538 25 11 ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés. Par rapport à l'état de la technique, cette nouvelle centrale de traitement d'air et ses différents modes de fonctionnement apportent les avantages substantiels suivants. 5 D'une part, le procédé de traitement d'air multifonctionnel en mode normal permet d'intégrer dans une seule centrale de traitement, compacte et simple, toutes les fonctions importantes attendues d'un traitement moderne d'air de locaux à savoir : - le contrôle de la température de l'air, - le contrôle de la qualité de l'air grâce: (i) à une réduction de la pollution par des 10 particules et des COV, (ii) de façon optionnelle, à une destruction des éventuels microorganismes pathogènes, et (iii) au contrôle de paramètre(s) hygiénique(s) (teneur en gaz carbonique ou en humidité). Cet objectif est atteint en minimisant sensiblement la consommation d'énergie grâce au panneau solaire thermique 11, au module économiseur de chaleur 5, et par l'instauration 15 d'un taux de recirculation (r) du flux d'air vicié non nul. En période chaude, on peut bien entendu s'abstenir partiellement ou totalement du préchauffage par le panneau solaire thermique 11 en jouant sur le réglage des clapets 9 et 13. On peut aussi mettre en route le groupe frigorigène installé en parallèle ou combiné au dispositif de chauffage 25 afin d'ajuster la température T29 de l'atmosphère 29 au sein du local 1 au voisinage de la valeur 20 de consigne To. D'autre part, le procédé d'épuration en circuit fermé permet d'opérer un assainissement poussé de l'atmosphère 25 d'un local 1, par exemple avant une occupation humaine ou la mise en oeuvre d'un procédé industriel sensible à certains contaminants. 25 La présente invention n'est bien entendu pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier. Notamment le choix des éléments constitutifs de la centrale de traitement d'air peuvent varier, tels que les clapets réglables, les ventilateurs, les filtres, les matériaux adsorbants, 30 les systèmes de préchauffage et de chauffage, l'échangeur de chaleur, les capteurs, les 3063538 26 sondes, etc. La conception de la centrale de traitement d'air selon l'invention peut aisément être personnalisée et adaptée pour chaque application et pour chaque type de local et d'activités qu'il renferme en fonction de son cahier des charges. En effet, les éléments constitutifs sont préférentiellement conçus sous la forme de modules pouvant 5 être assemblés et reliés par lesdits conduits de circulation des différents flux d'air. REVENDICATIONS1. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air agencée pour équiper un local (1), comportant au moins un circuit d'injection d'air frais dans ledit local, un circuit d'extraction d'air vicié dudit local, et un circuit de recirculation d'air en dérivation dudit circuit d'extraction pour recycler au moins une fraction d'air vicié et le réinjecter dans ledit circuit d'injection d'air frais, a) ledit circuit d'injection comportant au moins : - un conduit d'amenée d'air frais (3) s'étendant entre au moins une bouche d'arrivée d'air frais (8, 12) alimentée par l'air extérieur audit local pour générer au moins un flux d'air frais (10, 14, 15, 20) et une bouche de sortie d'air frais (28) débouchant dans ledit local (1), - un module de purification (21) comportant au moins un filtre à particules (22) agencé pour capter les poussières transportées par ledit flux d'air frais et au moins un système adsorbant (24) agencé pour capter au moins un contaminant gazeux contenu dans ledit flux d'air frais, - un dispositif de chauffage et/ou de refroidissement (25) dudit flux d'air frais, et - des moyens de mise en circulation forcée (27) dudit flux d'air frais dans ledit conduit d'amenée d'air frais (3), b) ledit circuit d'extraction comportant au moins : - un conduit de sortie d'air vicié (4) s'étendant entre une bouche d'entrée d'air vicié (31) alimentée par l'atmosphère (29) dudit local (1) et une bouche de refoulement d'air vicié (36) à l'extérieur dudit local, - un ensemble de détection (34) agencé pour mesurer un paramètre (X) de la qualité de l'air vicié, et - des moyens de mise en circulation forcée (33) dudit flux d'air vicié (32) dans ledit conduit de sortie d'air vicié (4), c) ledit circuit de recirculation comportant au moins un conduit by-pass (6) reliant l'aval dudit conduit de sortie d'air vicié (4) à l'amont dudit conduit d'amenée d'air 3063538 28 frais (3) et dans lequel circule un flux d'air recyclé (7) qui correspondant à tout ou partie du flux d'air vicié (32), centrale de traitement d'air, caractérisée en ce que ledit circuit d'injection d'air frais comporte au moins : 5 une première branche de circuit (3a) pourvue d'une première bouche d'arrivée d'air frais (8) alimentée par l'air extérieur audit local et d'un dispositif de préchauffage (11) à base d'énergie renouvelable pour générer un flux d'air frais (10) préchauffé représentant une fraction (f) d'un flux total d'air frais (15), et une deuxième branche de circuit (3b) pourvue d'une deuxième bouche d'arrivée d'air 10 frais (12) alimentée par l'air extérieur audit local pour générer un flux d'air frais (14) non préchauffé représentant la fraction restante (1 - f) dudit flux total d'air frais (15), les première et deuxième branches de circuit (3a, 3b) se rejoignant en un point de confluence dans ledit conduit d'amenée d'air frais (3) en amont dudit module de purification (21), et 15 des organes de réglage du débit d'air (9, 13, 16) permettant de régler la valeur de la fraction (f) du flux d'air frais (10) préchauffé entre 0 et 1 en fonction de la température de l'air extérieur (Text) audit local, d'une température de consigne (T0) visée au sein dudit local et de la température (T29) mesurée de l'atmosphère (29) dudit local (1), 20 et en ce que ledit système adsorbant (24) est à base de solide(s) poreux particulaire(s) qui comportent au moins un matériau mésoporeux et/ou un matériau microporeux choisis pour leur très grande efficacité dans le piégeage des éventuels composés organiques volatils (COV) et des molécules potentiellement toxiques transportés par ledit flux d'air vicié. 25 2. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif de préchauffage à base d'énergie renouvelable comporte au moins un panneau solaire thermique à air (11). 3063538 29 3. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit d'injection d'air frais comporte un mélangeur (17) agencé pour mélanger le flux d'air frais (10) préchauffé et le flux d'air frais (14) non préchauffé. 4. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un module économiseur de chaleur (5) constitué par un échangeur de chaleur air/air installé au croisement du conduit d'amenée d'air frais (3) pour récupérer des calories du flux d'air vicié (32) et les transférer au flux d'air frais (20). 5. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une réserve d'inertie thermique (26) constituée par une quantité d'un solide inerte et agencée pour rendre progressifs les changements de température dans ledit local (1). 6. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit module de purification (21) comporte en outre une lampe à rayons UV (23) agencée pour détruire les microorganismes contenus dans ledit flux d'air frais. 20 7. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon la revendication 1, caractérisée en ce que, lorsque ledit système adsorbant (24) comporte au moins un matériau mésoporeux, ce dernier est choisi parmi le groupe comprenant un matériau à base de carbone et à haut degré de mésoporosité, un matériau du type oxyde mésoporeux 25 organisé, une silice mésoporeuse organisée, et en ce que, lorsque ledit système adsorbant (24) comporte au moins un matériau microporeux, ce dernier est choisi dans le groupe comprenant un matériau à base de carbone et à haut degré de microporosité, un matériau zéolithique. 5 10 15 3063538 30 8. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit matériau microporeux est une zéolithe hydrophobe et de préférence une zéolithe ultra-hydrophobe. 5 9. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit matériau mésoporeux et/ou ledit microporeux sont des matériaux régénérables par voie thermique. 10. Centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon la revendication 7, 10 caractérisée en ce que ledit matériau mésoporeux est imprégné par une substance active choisie dans le groupe comprenant un amide, une hydrazide, une alkyl-hydrazine. 11. Procédé de traitement d'air dans un local (1) mis en oeuvre par la centrale multifonctionnelle de traitement d'air selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, dans lequel : - on injecte dans ledit local un flux d'air frais prélevé à l'extérieur du local au moyen d'un circuit d'injection d'air frais comportant une unité de purification (21) de l'air, - on extrait dudit local un flux d'air vicié que l'on évacue à l'extérieur du local au moyen d'un circuit d'extraction d'air vicié, 20 - on recycle au moins une fraction d'air vicié au moyen d'un circuit de recirculation d'air en dérivation dudit circuit d'extraction, et - on sélectionne le mode de fonctionnement de ladite centrale multifonctionnelle en fonction d'au moins un paramètre (X) mesuré de la qualité du flux d'air vicié provenant dudit local (1), 25 procédé caractérisé en ce que, en mode normal de fonctionnement, on prélève à l'extérieur du local (1) un flux d'air frais (10, 14, 15, 20) pour l'injecter dans ledit local (1), dont une fraction (f) est préchauffée par une énergie renouvelable et la fraction restante (1 - f) n'est pas préchauffée, la fraction (f) et/ou la fraction restante (1 - f) dudit flux d'air frais étant déterminées par des organes de réglage du débit d'air (9, 13, 16) de 30 telle sorte que (i) lorsque la température (Text) de l'air extérieur est égale ou supérieure à une valeur de consigne (T0) visée au sein du local (1), on choisit de préférence une valeur 3063538 31 de la fraction (f) égale à 0, (ii) lorsque la température (Text) de l'air extérieur est inférieure à la valeur de consigne (T0), on choisit la valeur de la fraction (f) pour que la température (T29) de l'atmosphère (29) du local (1) mesurée s'établisse autour de la valeur de consigne (T0) et on règle la valeur de la fraction (f) en ajustant la position des organes de réglage 5 du débit d'air (9, 13, 16), et (iii) si le préchauffage du flux d'air frais (10) lorsque la valeur de la fraction (f) est égale à 1 ne permet pas d'atteindre la valeur de consigne (T0) alors on met en marche le dispositif de chauffage (25) pour augmenter la température du flux total d'air frais (15) et atteindre une valeur égale à ou proche de ladite valeur de consigne (T0), et en ce que, dans ladite unité de purification (21), on élimine les éventuels composés 10 organiques volatils (COV) et les molécules potentiellement toxiques transportés par ledit flux d'air vicié au moyen d'un système adsorbant (24) à base de solide(s) poreux particulaire(s) comprenant au moins un matériau mésoporeux et/ou un matériau microporeux. 15 12. Procédé de traitement d'air selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on mélange le flux d'air frais (10) préchauffé et le flux d'air frais (14) non préchauffé à l'aide d'un mélangeur (17). 13. Procédé de traitement d'air selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on 20 réalise, au travers d'un module économiseur de chaleur (5), un échange de calories entre le flux d'air vicié (32) et le flux d'air frais (20). 14. Procédé de traitement d'air selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on règle la fraction (r) du flux d'air vicié recyclé en ajustant la position des organes de réglage du 25 débit d'air (35) correspondant, ce réglage étant effectué soit de façon arbitraire, soit en fonction d'une valeur [X] mesurée par un ensemble de détection (34) d'au moins un paramètre (X) de la qualité de l'air vicié, ledit au moins un paramètre de la qualité de l'air étant choisi dans le groupe comprenant la teneur en poussières, en humidité, en CO2, en COV. 30 3063538 32 15. Procédé de traitement d'air selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on ajuste la position des organes de réglage du débit d'air (35) de façon à ce que la fraction (r) du flux d'air vicié recyclé soit égale à 0 et que la totalité du flux d'air frais injecté dans le local (1) provienne de l'extérieur dudit local (1). 5 16. Procédé de traitement d'air selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on ajuste la position des organes de réglage du débit d'air (35) de façon à ce que la fraction (r) du flux d'air vicié recyclé soit comprise entre 0,1 et 0,8 et préférentiellement entre 0,2 et 0,5. 10 17. Procédé de traitement d'air selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on asservit la position des organes de réglage du débit d'air (35) en fonction de la différence entre la valeur [X] mesurée d'au moins un des paramètres (X) de la qualité de l'air vicié, et la teneur de ce même paramètre (X) dans l'air extérieur audit local (1). 15 18. Procédé de traitement d'air selon la revendication 11, caractérisé en ce que, en mode de fonctionnement en circuit fermé, on ferme les organes de réglage du débit d'air (9, 13, 16) associés au flux d'air frais (10, 14, 15) et on ajuste la position des organes de réglage du débit d'air (35) associé au flux d'air vicié recyclé pour que la fraction (r) soit 20 égale à 1, de façon à ce que la totalité du flux d'air frais injecté dans le local (1) soit soumise à un processus d'épuration en circuit fermé au travers d'un module d'épuration (21) qui le débarrasse de ses poussières, des composés organiques volatils et, de façon optionnelle, des microorganismes pathogènes. 25 19. Procédé de traitement d'air selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'on met en marche le dispositif de chauffage (25) pour augmenter la température du flux d'air frais injecté dans ledit local (1) après recyclage et épuration à une valeur de l'ordre de 30°C. 30 20. Procédé de traitement d'air selon l'une quelconque des revendications 11 à 19, caractérisé en ce qu'on élimine les poussières contenues dans ledit flux d'air frais à l'aide d'au moins un filtre à particules (22), et de façon optionnelle, on détruit les 3063538 33 microorganismes éventuellement présents dans ledit flux d'air frais à l'aide d'une lampe à rayons UV (23).