Brevet FR3069860A1 — publié le 20190208

Procédé et dispositif de désinfection de l'eau d'une piscine. L'invention concerne un dispositif et un procédé de désinfection de l'eau d'une piscine. L'invention concerne également un programme d'ordinateur pour un tel dispositif et procédé de désinfection de l'eau d'une piscine. Aujourd'hui, des piscines sont équipées de dispositifs de désinfection de l'eau appelés électrolyseurs au sel. Le fonctionnement de l'électrolyseur au sel consiste à transformer en chlore le sel mélangé à l'eau de la piscine, en général selon une concentration comprise entre 0,5 et 5 g/I. L'électrolyseur est constitué d'une centrale qui injecte un fort courant dans une cellule formée par une anode et une cathode. L'eau du bassin de la piscine traverse la cellule, dans un circuit de recirculation, et subit l'électrolyse, qui génère du chlore qui est réinjecté dans la piscine en sortie du circuit de recirculation. Cette solution de désinfection de l'eau d'une piscine présente les inconvénients suivants : - La cellule de l'électrolyseur a une durée de quelques années. Il faut alors changer les électrodes, dont le coût est élevé du fait des matériaux utilisés (notamment le titane) ; - La cellule de l'électrolyseur ne doit pas fonctionner lorsque la température de l'eau est inférieure à 150 C, pour re pas accélérer l'usure prématurée de la cellule. Cette contrainte limite la possibilité de traitement. Notamment, en hiver, des algues peuvent apparaitre ; - Lorsque l'eau du bassin est renouvelée à cause de l'évaporation, par la pluie ou par les nettoyages des filtres, la concentration de sel diminue. Lorsque le taux de sel se trouve sous une certaine limite, l'électrolyseur ne fonctionne pas. Cette limitation forme un risque supplémentaire de dégradation de la qualité de l'eau par manque de traitement ; 2 - Cette solution de désinfection ne permet pas de faire une chloration choc en cas de besoin, mais ne convient que pour une régulation du traitement, dans des conditions moyennes et normales ; - La production de chlore est régulée en fonction des besoins de la 5 piscine. Cette régulation se fait à partir d'une mesure du taux de chlore dans la piscine, en général à partir d'une sonde redox. Or cette sonde redox peut être perturbée par des dépôts de particules produites par le processus d'électrolyse au sel, ce qui induit un risque supplémentaire de mauvaise régulation du traitement du fait d'une mauvaise mesure du taux 10 de chlore. Une solution alternative de désinfection de l'eau d'une piscine consiste naturellement à introduire directement du chlore dans l'eau de la piscine. Une telle solution nécessite toutefois un stock suffisant de bidons de 15 chlore, et leur changement régulier, pour un fonctionnement permanent. Un tel système présente donc naturellement l'inconvénient de nécessiter une intervention manuelle et un contrôle humain régulier. D'autre part, il nécessite aussi la manipulation de produits dangereux. 20 Le but de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif de désinfection de l'eau d'une piscine remédiant aux inconvénients des solutions de l'état de la technique rappelés ci-dessus. Plus précisément, un premier objet de l'invention est de fournir un procédé 25 et un dispositif de désinfection de l'eau fiable et automatique, minimisant le besoin d'une intervention et/ou d'un contrôle humain. Un deuxième objet de l'invention est de fournir un procédé et un dispositif de désinfection de l'eau adapté à toutes les conditions externes, notamment les conditions météorologiques extrêmes. 3 A cet effet, l'invention repose sur un dispositif de désinfection de l'eau d'une piscine, caractérisé en ce qu'il comprend un électrolyseur au sel, un distributeur de produit de désinfection, comme du chlore ou du brome, et 5 une unité centrale agissant sur des actionneurs pour la mise en route ou l'arrêt, alternativement ou simultanément, de l'électrolyseur au sel et du distributeur de produit de désinfection. Le dispositif de désinfection de l'eau peut comprendre une interface 10 homme machine permettant à un opérateur de déterminer une proportion quantitative et temporelle d'utilisation de l'électrolyseur au sel et du distributeur de produit de désinfection sur une période de traitement prédéfinie en fonction d'une régulation de la qualité de l'eau. 15 Le dispositif de désinfection de l'eau peut comprendre un capteur de température pour mesurer la température de l'eau, un capteur de mesure de la quantité de sel dans l'eau et/ou une sonde redox, ce ou ces capteurs étant reliés à l'unité centrale qui prend en compte le ou les résultats de ces mesures pour actionner les actionneurs de mise en route ou d'arrêt de 20 l'électrolyseur au sel et du distributeur de produit de désinfection. Le distributeur de produit de désinfection peut comprendre une pompe doseuse et un réservoir de stockage de produit de désinfection liquide ou un dispositif d'aspiration de produit de désinfection stocké sous forme 25 solide. L'invention porte aussi sur un procédé de désinfection de l'eau d'une piscine, qui met en oeuvre le fonctionnement successif d'un électrolyseur au sel et d'un distributeur de produit de désinfection selon une proportion 30 temporelle prédéterminée sur une période de traitement. 4 Le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine peut mettre en route l'électrolyseur au sel selon une proportion temporelle comprise entre 60% et 85% inclus, voire entre 65% et 75% inclus, de la période de traitement. 5 Le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine peut mettre en oeuvre une répartition temporelle de l'électrolyseur au sel et du distributeur de produit de désinfection sur une période d'une journée et une répétition quotidienne de cette répartition temporelle choisie, notamment par une 10 utilisation du distributeur de produit de désinfection le matin, selon la proportion temporelle prédéterminée, puis par l'utilisation de l'électrolyseur au sel pendant la période de traitement prédéfinie sur le reste de la journée. 15 Le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine peut comprendre une étape de détection de la température de l'eau de la piscine et une étape d'arrêt de l'électrolyseur au sel et de mise en route du distributeur de produit de désinfection si la température de la piscine est sous un certain seuil prédéfini, notamment sous 15° C, et/ou peut comprendre une étape 20 de détection du taux de sel de l'eau de la piscine et une étape d'arrêt de l'électrolyseur au sel et de mise en route du distributeur de produit de désinfection si le taux de sel de la piscine est sous un certain seuil prédéfini, notamment sous 2 g/I. 25 Le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine peut comprendre une étape d'apprentissage en fonction de mesures de la qualité de l'eau permettant d'estimer une quantité de produit de désinfection nécessaire sur une période future, et une étape d'utilisation de l'électrolyseur au sel et du distributeur de produit de désinfection sur la période future de sorte à 5 injecter la quantité de produit de désinfection estimée dans la piscine sur ladite période future. L'invention porte aussi sur une piscine ou bassin, caractérisée en ce 5 qu'elle comprend un dispositif de désinfection de l'eau tel que décrit précédemment, ou en ce qu'elle comprend une unité centrale qui met en oeuvre un procédé de désinfection de l'eau selon tel que décrit précédemment. 10 Ces objets, caractéristiques et avantage de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier fait à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: 15 La figure 1 représente un dispositif de désinfection de l'eau d'une piscine selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 représente une piscine équipée d'un dispositif de désinfection de l'eau d'une piscine selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente un dispositif de désinfection de l'eau 10 d'une piscine selon un mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif comprend un électrolyseur au sel 2, un distributeur de chlore 3, et une unité centrale 4 comprenant au moins un calculateur. L'électrolyseur au sel 2 est agencé sur un circuit adapté pour la recirculation de l'eau d'une piscine. Notamment, il peut être prévu pour un montage conventionnel sur un circuit de filtration 11 d'eau d'une piscine, équipé d'un moyen de filtrage de l'eau de la piscine. 20 25 30 6 Le distributeur de chlore 3 comprend une pompe doseuse 31 raccordée à un bidon de stockage de chlore 32. Le distributeur de chlore peut, par exemple, être raccordé au circuit de filtration 11 d'eau de la piscine, pour l'injection d'une quantité de chlore souhaitée dans la piscine par 5 l'intermédiaire de ce circuit. En variante, l'admission de chlore dans la piscine peut être obtenue par tout autre moyen permettant l'introduction directe de chlore dans la piscine. Cela peut être fait à partir d'un stockage de chlore sous forme solide, aspiré dans un bac tampon avant une injection sous forme liquide dans la piscine. Nous utiliserons ainsi le terme 10 générique de réservoir pour désigner tout élément de stockage sous forme liquide ou solide, comme un bidon. En remarque, l'invention est décrite dans le cadre d'un dispositif de désinfection de l'eau d'une piscine à partir de chlore, obtenu par deux 15 dispositifs complémentaires, formant ainsi un système hybride avantageux. En variante, elle peut être implémentée avec tout autre composant compatible avec la mise en oeuvre d'une électrolyse, comme le brome. Nous appellerons plus généralement produit de désinfection un tel composant. 20 Le calculateur de l'unité centrale 4 exécute un logiciel pour commander le fonctionnement de l'électrolyseur au sel 2 et du distributeur de chlore 3. Pour cela, il commande le fonctionnement d'un premier actionneur, non représenté, qui agit sur l'électrolyseur au sel 2 en envoyant ou non un 25 courant électrique pour la mise en fonctionnement ou non de la cellule de l'électrolyseur. Il commande de plus le fonctionnement d'un deuxième actionneur, non représenté, qui agit sur la pompe doseuse 31 pour aspirer ou non du chlore du bidon de stockage de chlore 32, et injecter du chlore ou non dans le circuit de recirculation puis dans la piscine. 30 7 L'unité centrale 4 comprend de plus une liaison de communication avec différents capteurs, prévus pour analyser des grandeurs représentatives de l'eau de la piscine. Notamment, ces capteurs peuvent être choisis parmi une sonde redox 5 ou en variante une sonde de chlore libre qui 5 mesure directement la quantité de chlore dans la piscine, un capteur de température 6, un capteur de mesure de quantité de sel 7, un capteur de mesure du pH 8, un capteur de pression et/ou un débitmètre au niveau d'un circuit de recirculation, etc. En variante, une partie de ces capteurs peut être remplacée par un dispositif d'estimation des grandeurs 10 associées, notamment par un calcul logiciel. En complément, l'unité centrale 4 est équipée d'une interface homme-machine, permettant par exemple à un opérateur de saisir des paramètres pris en compte pour la désinfection de la piscine, et permettant d'afficher 15 un état de fonctionnement du dispositif de désinfection et/ou un état de la qualité de l'eau. Cette interface homme machine peut se présenter sous la forme d'un simple clavier et d'un écran de l'unité centrale, ou par l'intermédiaire d'un dispositif nomade distinct comme une télécommande ou un téléphone portable. En variante, l'unité centrale est reliée à un 20 réseau de communication, par exemple Internet, ce qui permet à un opérateur de communiquer avec l'unité centrale à distance à partir d'un dispositif personnel comme un téléphone ou un ordinateur. De manière optionnelle, l'unité centrale est liée à une mémoire électronique, et mémorise toutes les grandeurs caractéristiques de la qualité de l'eau en 25 fonction du temps, ainsi que toutes les instructions transmises par un opérateur. Cela permet ainsi de conserver un historique du fonctionnement de la piscine. 8 Le dispositif de désinfection de l'eau 10 d'une piscine comprend ainsi des éléments matériels et/ou logiciels mettant en oeuvre ou régissant un procédé de désinfection de l'eau d'une piscine. 5 Selon le mode de réalisation de l'invention, le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine utilise alternativement, par exemple successivement, l'électrolyseur au sel 2 et le distributeur de chlore 3 durant une période de traitement choisie, qui peut être prédéfinie dans une mémoire électronique associée à l'unité centrale 4 ou saisie manuellement par un opérateur par 10 l'intermédiaire de l'interface homme machine. L'invention permet donc de gérer le dispositif de désinfection de l'eau 10, qui peut être utilisé à chaque instant de cette période de traitement, en fonction de paramètres liés à la qualité de l'eau de la piscine et/ou de conditions extérieures et/ou de choix prédéfinis. 15 Notamment, selon un mode de réalisation de l'invention, la répartition temporelle de l'utilisation de l'électrolyseur au sel 2 et du distributeur de chlore 3 est telle qu'elle permet de combiner au mieux les avantages de chacun des deux dispositifs, c'est-à-dire de réduire l'usure de la cellule de 20 l'électrolyseur tout en consommant une faible quantité de chlore du bidon de stockage : ainsi, la cellule de l'électrolyseur au sel a une durée de vie accrue et il n'est toutefois pas nécessaire d'intervenir trop souvent pour renouveler le bidon de stockage de chlore ; notamment, il peut être fait en sorte qu'un bidon soit suffisant pour une période annuelle estivale 25 d'utilisation de la piscine. Ainsi, selon le mode de réalisation de l'invention, il est choisi d'utiliser l'électrolyseur au sel 2 selon une proportion comprise entre 60% et 85%, voire entre 65% et 75%, de la période de traitement choisie. Par conséquent, le distributeur de chlore est utilisé selon la proportion restante comprise entre 20% et 40% du temps de traitement, 30 voire entre 25% et 35%. Naturellement, selon un mode de réalisation de 9 l'invention, un utilisateur du système peut choisir toute proportion de son choix sur une certaine période, entre 0% et 100%, Selon une variante de réalisation, le procédé de désinfection de l'eau 5 d'une piscine utilise simultanément l'électrolyseur au sel 2 et le distributeur de chlore 3 durant une certaine période dans des conditions particulières, particulièrement en cas de besoin d'une quantité importante de produits pour un traitement important. 10 La répartition temporelle d'utilisation de l'électrolyseur au sel 2 et du distributeur de chlore 3 est de préférence définie selon une période d'une journée et répétée quotidiennement, ou en variante sur une période hebdomadaire ou mensuelle. Ainsi, il peut être choisi d'utiliser chaque jour le distributeur de chlore 3 le matin, selon la proportion temporelle choisie, 15 puis d'utiliser l'électrolyseur au sel 2 sur le reste de la journée. Le soir et la nuit, la période de traitement étant terminée, les deux dispositifs sont à l'arrêt. En remarque, la période de traitement s'étend par exemple sur une période s'étendant de mai à septembre, avec quelques heures de traitement par jour, par exemple entre 8H et 18H tous les jours. 20 Selon une variante de réalisation, le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine comprend une étape de détection de la température de l'eau de la piscine et une étape d'arrêt de l'électrolyseur au sel 2 et de mise en route du distributeur de chlore 3 si la température de la piscine est sous 25 un certain seuil prédéfini, notamment sous 15° C. Ce même, le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine peut comprendre une étape de détection du taux de sel de l'eau de la piscine et une étape d'arrêt de l'électrolyseur au sel 2 et de mise en route du distributeur de chlore 3 si le taux de sel de la piscine est sous un certain seuil prédéfini, ce seuil 30 pouvant être fixé entre 0,5 et 3 g/I inclus. De manière optionnelle, le 10 procédé de désinfection de l'eau d'une piscine peut comprendre une étape de mesure ou d'estimation du débit d'eau au niveau de la cellule de l'électrolyseur au sel 2 et une étape d'arrêt de l'électrolyseur au sel 2 et de mise en route du distributeur de chlore 3 si ce débit est sous un certain 5 seuil prédéfini, notamment sous 7 m3/h. Ces mécanismes permettent de maintenir le traitement de l'eau de la piscine même lorsque les conditions extérieures interdisent l'utilisation d'un électrolyseur au sel. L'invention garantit ainsi la continuité du traitement, dans toutes les conditions. En remarque, s'il y a un basculement de l'électrolyseur au sel 2 vers le i.o distributeur de chlore 3 suite à des conditions particulières, le procédé peut mettre en oeuvre un basculement inverse lorsque cela est possible, pour maintenir la proportion temporelle choisie d'utilisation des deux dispositifs, ou au contraire accepter une exception temporaire au respect de cette proportion temporelle. 15 Selon une autre variante de réalisation, le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine comprend une étape de saisie d'une quantité maximale de chlore par période à utiliser par le distributeur de chlore 3 depuis le réservoir de stockage. Cette saisie peut être manuelle par un utilisateur 20 et/ou un installateur ou automatique. Elle dépend par exemple de la dimension du réservoir de stockage, et permet ainsi de gérer l'autonomie souhaitée du dispositif. Par exemple, dans le cas de chlore liquide, fixer un seuil maximal de 150 ml de chlore par jour permettra à un bidon de 201 de durer approximativement quatre mois. Dans un tel cas, pour une 25 régulation de désinfection de l'eau sur une période de 24h, la désinfection de l'eau pourra se faire d'abord au démarrage du cycle de filtration par l'injection de chlore par le distributeur de chlore 3 jusqu'à atteindre le seuil maximal journalier, par exemple 150m1, puis par une désinfection à partir de l'électrolyseur au sel 2 sur le reste de la période. L'utilisateur sera 30 informé des proportions utilisées du produit de désinfection et de 11 l'électrolyse au sel. Ces valeurs peuvent être mesurées périodiquement. Elles peuvent être stockées dans une mémoire électronique. Dans tous les cas, la quantité de produit de désinfection est déterminée à 5 chaque instant par un procédé de régulation de la qualité de l'eau, en fonction de mesures représentatives de cette qualité, soit de manière totalement automatique, soit par une intervention manuelle d'un opérateur permettant d'imposer une certaine quantité à un instant donné. Le système acquiert ainsi une proportion quantitative et temporelle Io d'utilisation de chaque dispositif de désinfection de l'eau. Selon une variante de réalisation de l'invention, le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine comprend une étape d'apprentissage, qui lui permet d'estimer la quantité de chlore, ou plus généralement de produit de 15 désinfection, nécessaire sur une future période, à partir de données passées. Cet apprentissage peut lui permettre d'établir une loi d'estimation en fonction de la température de l'eau de la piscine, et/ou d'autres grandeurs caractéristiques. Dans un tel cas, le procédé détermine donc de manière autonome la quantité de produit de désinfection sur une 20 période déterminée, par exemple une journée, puis établit une planification de l'utilisation combinée des deux dispositifs complémentaires du système hybride pour délivrer cette quantité précise de produit de désinfection. Cette planification tient ainsi compte de proportions temporelles et quantitatives imposées, comme explicité 25 précédemment. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, le procédé de désinfection de l'eau d'une piscine comprend une étape de déclenchement d'un traitement de choc lorsque la qualité de l'eau est 30 sous un seuil prédéfini. Dans ce cas, le distributeur de chlore 3 est utilisé 12 pour l'injection d'une quantité importante de chlore dans la piscine, quantité qui ne peut être atteinte avec l'électrolyseur au sel 2 qui peut rester inactif dans une telle opération. 5 En remarque, le procédé précédent de désinfection de l'eau de la piscine est compatible avec un électrolyseur au sel 2 fonctionnant à régime variable, c'est-à-dire dont la production de chlore est variable. Cette production est déterminée par l'unité centrale en fonction de la qualité estimée de l'eau de la piscine, et obtenue par un courant variable aux 10 bornes de la cellule de l'électrolyseur. Il apparaît ainsi que l'invention combine deux dispositifs de traitement qui étaient considérés comme redondants et donc incompatibles entre eux, de manière astucieuse, pour obtenir un résultat final avantageux qui va au- 15 delà de la simple addition de chaque dispositif de traitement. En effet, la solution permet d'obtenir un traitement global amélioré et fiabilisé, permettant notamment un traitement continu en toute situation et de pallier automatiquement aux événements extrêmes particuliers, tout en optimisant l'usure de la cellule d'un électrolyseur et le besoin zo d'intervention humain. L'invention porte aussi sur une piscine et plus généralement tout bassin 1, représentée schématiquement sur la figure 2, comprenant un dispositif de désinfection de l'eau 10 tel que décrit précédemment, agencé au niveau 25 d'un circuit de recirculation formant un circuit de filtration 11 de l'eau de la piscine. Enfin, l'invention porte aussi sur un programme d'ordinateur comprenant les moyens logiciel de mise en oeuvre de tout ou partie des étapes du 30 procédé de désinfection de l'eau d'une REVENDICATIONS: 1. Dispositif de désinfection de l'eau (10) d'une piscine, caractérisé en ce qu'il comprend un électrolyseur au sel (2), un distributeur de produit de désinfection (3), comme du chlore ou du brome, et une unité centrale (4) agissant sur des actionneurs pour la mise en route ou l'arrêt, alternativement ou simultanément, de l'électrolyseur au sel (2) et du distributeur de produit de désinfection (3). 2. Dispositif de désinfection de l'eau (10) d'une piscine selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une interface homme machine permettant à un opérateur de déterminer une proportion quantitative et temporelle d'utilisation de l'électrolyseur au sel (2) et du distributeur de produit de désinfection (3) sur une période de traitement prédéfinie en fonction d'une régulation de la qualité de l'eau. 3. Dispositif de désinfection de l'eau (10) d'une piscine selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de température pour mesurer la température de l'eau, un capteur de mesure de la quantité de sel dans l'eau et/ou une sonde redox, ce ou ces capteurs étant reliés à l'unité centrale (4) qui prend en compte le ou les résultats de ces mesures pour actionner les actionneurs de mise en route ou d'arrêt de l'électrolyseur au sel (2) et du distributeur de produit de désinfection (3). 4. Dispositif de désinfection de l'eau (10) d'une piscine selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le distributeur de produit de désinfection (3) comprend une pompe doseuse (31) et un réservoir de stockage de produit de désinfection (32) liquide ou un dispositif d'aspiration de produit de désinfection stocké sous forme solide. 14 5. Procédé de désinfection de l'eau d'une piscine (1), caractérisé en ce qu'il comprend la mise en oeuvre du fonctionnement successif d'un électrolyseur au sel (2) et d'un distributeur de produit de désinfection (3) 5 selon une proportion temporelle prédéterminée sur une période de traitement. 6. Procédé de désinfection de l'eau d'une piscine (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il met en route 10 l'électrolyseur au sel (2) selon une proportion temporelle comprise entre 60% et 85% inclus, voire entre 65% et 75% inclus, de la période de traitement. 7. Procédé de désinfection de l'eau d'une piscine (1) selon la 15 revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre une répartition temporelle de l'électrolyseur au sel (2) et du distributeur de produit de désinfection (3) sur une période d'une journée et une répétition quotidienne de cette répartition temporelle choisie, notamment par une utilisation du distributeur de produit de désinfection (3) le matin, selon la 20 proportion temporelle prédéterminée, puis par l'utilisation de l'électrolyseur au sel (2) pendant la période de traitement prédéfinie sur le reste de la journée. 8. Procédé de désinfection de l'eau d'une piscine (1) selon l'une des 25 revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détection de la température de l'eau de la piscine et une étape d'arrêt de l'électrolyseur au sel (2) et de mise en route du distributeur de produit de désinfection (3) si la température de la piscine est sous un certain seuil prédéfini, notamment sous 15° C, et/ou en ce qu'il comprend une étape de 30 détection du taux de sel de l'eau de la piscine et une étape d'arrêt de 15 l'électrolyseur au sel (2) et de mise en route du distributeur de produit de désinfection (3) si le taux de sel de la piscine est sous un certain seuil prédéfini, notamment sous 2 g/I. 5 9. Procédé de désinfection de l'eau d'une piscine (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'apprentissage en fonction de mesures de la qualité de l'eau permettant d'estimer une quantité de produit de désinfection nécessaire sur une période future, et une étape d'utilisation de l'électrolyseur au sel (2) et du i.o distributeur de produit de désinfection (3) sur la période future de sorte à injecter la quantité de produit de désinfection estimée dans la piscine sur ladite période future. 10. Piscine ou bassin (1), caractérisée en ce qu'elle comprend un 15 dispositif de désinfection de l'eau (10) selon l'une des revendications 1 à 4, ou en ce qu'elle comprend une unité centrale (4) qui met en oeuvre un procédé de désinfection de l'eau selon l'une des revendications 5 à 9. 20