Brevet FR3099551A1 — publié le 20210205

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF DE REGULATION THERMIQUE POUR UNE PISCINE, UN SPA, OU UN BASSIN NATUREL [0001] La présente invention porte sur un dispositif de régulation thermique pour une piscine, un spa, ou un bassin naturel. [0002] De façon connue en soi, comme cela est illustré par la figure 1, un système dc chauffage dc piscine 1 se raccorde au dispositif de filtration via un conduit de dérivation 2 (dit "by-pass" en anglais) de manière à n'envoyer qu'une partie de l'eau issue du système de filtration. Les flèches F indiquent le sens de circulation de l'eau dans le circuit. [0003] Le conduit de dérivation 2 est généralement disposé en aval du filtre de piscine 3 et en amont des appareils de traitement automatique de l'eau (régulateur automatique et électrolyseur de sel). Une telle configuration permet de régler le débit d'eau traversant le système de chauffage 1, mais également d'isoler le système de chauffage 1 pour l'entretien ou la maintenance. [0004] A cet effet, une vanne Vl permet d'ajuster un débit d'eau circulant dans le conduit de dérivation. La vanne V1 permet d'obtenir, par sa fermeture au moins partielle, le débit nécessaire au déclenchement du système de chauffage 1. En outre, deux vannes V2 et V3 sont des vannes d'isolement du système de chauffage 1. [0005] Dans le cas où, le système de chauffage 1 est activé mais que la montée en tem- pérature est très lente ou nulle, cela signifie que trop d'eau passe par le système de chauffage 1. Dans ce cas, il est nécessaire d'ouvrir un peu plus la vanne Vl. Le réglage de la vanne V1 est important pour le bon fonctionnement du système de chauffage 1 afin de le faire fonctionner à son meilleur rendement possible. [0006] Le problème est que le réglage de la vanne V1 est susceptible de varier pendant la période d'utilisation de la piscine en fonction de plusieurs paramètres: la température de l'air, la température de l'eau du bassin, le débit de la filtration, le taux d'humidité... [0007] Or de nombreux utilisateurs n'agissent pas sur la vanne VI d'ajustement du débit d'eau et n'utilisent donc pas leur système de chauffage 1 dans des conditions optimales. Cela engendre une consommation électrique importante du système de chauffage et de la pompe de filtration. [0008] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un ensemble pour une piscine, un spa ou un bassin naturel comportant: - au moins un conduit sur lequel est disposé un système de chauffage et/ou de refroidissement, 2 - au moins une pompe, - au moins un premier capteur de température pour mesurer une température d'eau en amont ou par un piquage dans la piscine, le spa ou le bassin ou en parallèle du système de chauffage et/ou de refroidissement dite "température amont", - au moins un deuxième capteur de température pour mesurer une température d'eau en aval du système de chauffage et/ou de refroidissement, dite "température aval", et - au moins un dispositif de régulation apte à piloter une vitesse de rotation) de la pompe en fonction d'un écart de température entre la température aval et la température amont ou entre la température amont et la température aval. [0009] L'invention permet ainsi, grâce à la présence du dispositif de régulation, d'économiser de l'énergie étant donné que la pompe de filtration pourra être entraînée à vitesse réduite pendant les périodes de chauffage ou de refroidissement de la piscine et que le système de chauffage et/ou de refroidissement pourra fonctionner à son rendement optimal et consommera donc moins d'énergie électrique. [0010] Selon une réalisation, le système de chauffage et/ou de refroidissement est apte à fournir la température amont et la température aval. [0011] Selon une réalisation, le conduit est un conduit de dérivation comportant au moins deux piquages sur un conduit principal relié à une sortie du système de filtration. [0012] Selon une réalisation, ledit ensemble comporte au moins une vanne apte à ajuster un débit d'eau circulant dans le conduit. [0013] Selon une réalisation, ledit ensemble comporte deux vannes permettant d'isoler le système de chauffage et/ou de refroidissement. [0014] Selon une réalisation, le dispositif de régulation est configuré pour piloter la vitesse de rotation de la pompe, de telle façon qu'un écart de température entre la température aval et la température amont ou entre la température amont et la température aval soit respectivement positif ou négatif [0015] Selon une réalisation, le dispositif de régulation est configuré pour piloter la vitesse de rotation de la pompe en fonction d'une dérivée de l'écart de température par rapport au temps. [0016] Selon une réalisation, le premier capteur de température et le deuxième capteur de température sont disposés dans un flux d'eau. [0017] L'invention a également pour objet une piscine, un spa, ou un bassin naturel comportant un ensemble de dérivation tel que précédemment défini. [0018] Bien entendu les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. [0019] La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages 3 apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés à titre d'exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l'exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, sur lesquelles: [0020] [fig.1] La figure 1, déjà décrite, est une représentation schématique d'un ensemble de dérivation pour piscine, spa, ou bassin naturel, selon l'état de la technique; [0021] [fig.2] La figure 2 est une représentation schématique d'un ensemble de dérivation pour piscine, spa, ou bassin naturel, selon la présente invention. [0022] Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. [0023] Dans la description qui suit, les termes "amont" et "aval" sont entendus par référence au sens de circulation du flux d'eau à l'intérieur des conduits 11 et 13. [0024] La figure 2 montre un ensemble 10 pour piscine, spa, ou bassin naturel, comportant un conduit de dérivation 11 sur lequel est disposé un système de chauffage et/ou de refroidissement 12, notamment de type pompe à chaleur, réchauffeur, ou autre. Le conduit de dérivation 11 comporte un premier piquage 11.1 et un deuxième piquage 11.2 sur un conduit principal 13. Le conduit principal 13 est destiné à être relié à une sortie d'un système de filtration 15. Le système de filtration 15 comporte un filtre 17 pour filtrer les impuretés de l'eau et une pompe de filtration 18 permettant de faire circuler l'eau dans le système de filtration 15. Les flèches F indiquent le sens de circulation de l'eau dans le circuit. [0025] L'ensemble de dérivation 10 est disposé en aval du filtre de piscine 17 et en amont des appareils de traitement automatique de l'eau (régulateur automatique et électrolyseur de sel). Suivant certains modes de réalisation, il est possible de ne pas prévoir d'appareil de traitement de l'eau. L'ensemble de dérivation 10 permet de régler le débit d'eau traversant le système de chauffage et/ou de refroidissement 12, mais également d'isoler le système de chauffage et/ou de refroidissement 12 pour l'entretien ou la maintenance. [0026] A cet effet, une vanne VI disposée sur le conduit principal 13 permet d'ajuster un débit d'eau circulant dans le conduit de dérivation 11. La vanne VI permet d'obtenir, par sa fermeture au moins partielle, le débit nécessaire au déclenchement du système de chauffage et/ou de refroidissement 12. En outre, deux vannes V2 et V3 sont des vannes d'isolement du système de chauffage et/ou de refroidissement 12. [0027] Un premier capteur de température 14.1 est utilisé pour mesurer une température d'eau Ti en amont ou par un piquage dans la piscine, le spa ou le bassin ou en parallèle du système de chauffage et/ou de refroidissement 12, dite "température amont" T1. Par "en parallèle du système de chauffage et/ou de refroidissement", on entend le fait que la température Tl peut être mesurée dans le conduit 13 notamment dans la portion entre les deux piquages 11.1 et 11.2. Un deuxième capteur de température 14.2 est utilisé pour mesurer une température d'eau T2 en aval du système de chauffage et/ou de refroidissement 12, dite "température aval" T2. Le premier capteur de température 14.1 et le deuxième capteur de température 14.2 pourront être disposés respectivement en amont et en aval du système de chauffage et/ou de refroidissement 12. Selon un mode de réalisation, le système de chauffage et/ou de refroidissement 12 pourra être apte à fournir la température amont Tl et la température aval T2. [0028] Avantageusement, le premier capteur de température 14.1 et le deuxième capteur de température 14.2 sont disposés dans le flux d'eau. A cet effet, les capteurs 14.1, 14.2 pourront par exemple être disposés chacun à l'intérieur d'un doigt de gant qui est une portion tubulaire en saillie s'étendant vers l'intérieur du volume d'un conduit correspondant. En variante, les capteurs 14.1, 14.2 sont intégrés chacun dans un porte-sonde correspondant. [0029] Un dispositif de régulation 20 est apte à piloter une vitesse de rotation Vit de la pompe de filtration 18 en fonction d'un écart de température E_temp entre la température aval T2 retournée par le capteur 14.2 et la température amont Tl retournée par le capteur 14.1, ou entre la température amont T1 et la température aval T2. [0030] Le dispositif de régulation 20 pourra être interne ou externe au système de chauffage et/ou de refroidissement 12. En variante, le dispositif de régulation 20 pourra être interne ou externe à la pompe de filtration 18. [0031] Le dispositif de régulation 20 est configuré pour piloter la vitesse de rotation Vit de la pompe de filtration 18 de telle façon que l'écart de température E_temp entre la température aval T2 et la température amont T1 ou entre la température amont T1 et la température aval T2 soit respectivement positif ou négatif. Le pilotage de la pompe est effectué de sorte que l'écart de température E_temp en valeur absolu entre les températures T2 et T1 est par exemple compris entre 2°C et 3°C. L'écart de température E_temp pourra être un écart fixe qui pourra éventuellement être adapté en fonction du type du système de chauffage et/ou de refroidissement, ou être un écart évolutif en fonction du temps en suivant par exemple une allure de rampe, de fonction exponentielle, ou toute autre fonction mathématique adaptée à l'application. [0032] Avantageusement, le dispositif de régulation 20 est configuré pour piloter la vitesse de rotation Vit de la pompe de filtration 18 en fonction d'une dérivée de l'écart de température E_temp par rapport au temps. La dérivée agit sur la variation de vitesse de la pompe de filtration 18. [0033] Le dispositif de régulation 20 permet ainsi de réduire une consommation électrique du système de chauffage et/ou de refroidissement 12 en optimisant un coefficient de rendement du système de chauffage et/ou de refroidissement 12. Le dispositif de régulation thermique 20 permet également de réduire la consommation du système de chauffage et/ou de refroidissement 12 grâce à une surveillance constante de son coefficient de rendement. [0034] En variante, l'invention pourra également être mise en oeuvre avec un flux d'eau direct. Le système de chauffage et/ou de refroidissement 12 est alors connecté directement sur le conduit principal 13 et le conduit de dérivation 11 est supprimé. Dans ce cas, la totalité du flux d'eau passe par le système de chauffage et/ou de refroidissement 12. Il sera possible d'utiliser une vanne en amont et une vanne en aval afin d'isoler le système de chauffage et/ou de refroidissement lors d'une opération de maintenance. [0035] En variante, la pompe de filtration 18 pourra être remplacée par une pompe annexe dédiée à la fonction de chauffage et/ou de refroidissement de l'eau. [0036] Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits pré- cédemment et fournis uniquement à titre d'exemple. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association. 6 REVENDICATIONS[Revendication 1] Ensemble de dérivation (10) pour une piscine, un spa ou un bassin naturel caractérisé en ce qu'il comporte: - au moins un conduit (11) sur lequel est disposé un système de chauffage et/ou de refroidissement (12), - au moins une pompe (18), - au moins un premier capteur de température (14.1) pour mesurer une température d'eau en amont ou par un piquage dans la piscine, le spa ou le bassin ou en parallèle du système de chauffage et/ou de refroidissement (12) dite "température amont" (Tl), - au moins un deuxième capteur de température (14.2) pour mesurer une température d'eau en aval du système de chauffage et/ou de refroidissement (12), dite "température aval" (T2), et - au moins un dispositif de régulation (20) apte à piloter une vitesse de rotation (Vit) de la pompe (18) en fonction d'un écart de température (E_temp) entre la température aval (T2) et la température amont (Tl) ou entre la température amont (Tl) et la température aval (T2). [Revendication 2] Ensemble de dérivation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de chauffage et/ou de refroidissement (12) est apte à fournir la température amont (T1) et la température aval (T2). [Revendication 3] Ensemble de dérivation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le conduit est un conduit de dérivation (11) comportant au moins deux piquages (11.1, 11.2) sur un conduit principal (13) relié à une sortie du système de filtration (15). [Revendication 4] Ensemble de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une vanne (V1) apte à ajuster un débit d'eau circulant dans le conduit (11). [Revendication 5] Ensemble de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte deux vannes (V2, V3) permettant d'isoler le système de chauffage et/ou de refroidissement (12). [Revendication 6] Ensemble de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de régulation (20) est configuré pour piloter la vitesse de rotation (Vit) de la pompe (18), de telle façon qu'un écart de température (E temp) entre la température aval (T2) et la température amont (Tl) ou entre la température amont (T1) et la température aval (T2) soit respectivement positif ou négatif [Revendication 7] Ensemble de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 7 [Revendication 8] caractérisé en ce que le dispositif de régulation (20) est configure pour piloter la vitesse de rotation (Vit) de la pompe (18) en fonction d'une dérivée de l'écart de température (E tcmp) par rapport au temps. Ensemble de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier capteur de température (14.1) et le deuxième capteur de température (14.2) sont disposés dans un flux d'eau. [Revendication 9] Piscine, spa, ou bassin naturel comportant un ensemble de dérivation tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.