Brevet FR3111984A1 — publié le 20211231

Système de régulation de la température surfacique de vitrages activables par courant électrique Système de régulation de la température surfacique d’un ou plusieurs vitrages (1) chauffants, activables par courant électrique, comportant : - au moins une sonde (3) configurée pour mesurer une température surfacique de vitrage, - au moins une unité de contrôle-commande (2) configurée pour émettre des signaux de pilotage électrique du(des) vitrage(s) directement vers le(s) vitrage(s), les signaux de pilotage étant adaptés pour amener le(s) vitrage(s) à une température surfacique supérieure ou égale à une température surfacique souhaitée (Tcv). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Système de régulation de la température surfacique de vitrages activables par courant électrique. La présente invention concerne le domaine des vitrages chauffants. Il peut s’agir de vitrages intégrés au sein d’un local, tel qu’une véranda, une partie de bâtiment comportant des murs de verre, une piscine publique, ou encore une toiture. Il peut également s’agir de vitrages isolés, par exemple de cloisons vitrées, pour la séparation hygiénique, telles qu’utilisées pour des guichets d’accueil intérieurs ou extérieurs ou pour des caisses de magasin. L’invention vise plus particulièrement à fournir un système de régulation de la température surfacique d’un ou plusieurs vitrages chauffants intérieurs ou extérieurs. Par « vitrage activable par courant électrique », on entend un vitrage dont une ou plusieurs caractéristiques physiques peuvent être modifiées par application d’un courant électrique. Par « vitrage chauffant », on entend un vitrage comportant au moins une feuille de verre revêtue d’une ou plusieurs couches minces susceptibles de produire de la chaleur par application d’un courant électrique. Il est connu d’utiliser des vitrages activables par courant électrique pour produire de la chaleur. Un tel vitrage chauffant est, par exemple, un double vitrage ou un triple vitrage. Dans le cas d’un double vitrage, la vitre intérieure, c’est-à-dire la feuille de verre qui est en contact avec l’air intérieur du bâtiment, est revêtue d’au moins une couche mince chauffante sur sa surface extérieure, i.e. la surface faisant face à l’extérieur du bâtiment. La couche mince chauffante, en général constituée de microparticules métalliques déposées sur la surface du verre, est reliée à une alimentation électrique. Sous l’effet d’un courant électrique, la couche chauffante atteint une température typiquement comprise entre 20 °C et 55 °C et produit un rayonnement thermique. La vitre intérieure est usuellement réalisée en verre trempé. La vitre extérieure comporte sur sa surface intérieure, c’est-à-dire celle qui fait face à la vitre intérieure, une couche mince réflectrice adaptée pour réfléchir le rayonnement thermique produit par la couche chauffante. L’espace entre les deux vitres peut être rempli par un gaz inerte. Dans le cas d’un triple vitrage, une troisième vitre est agencée entre la vitre intérieure et la vitre extérieure, afin d’améliorer l’isolation thermique. Un vitrage est susceptible de comporter des agents pathogènes sur sa surface. Par exemple, selon la publication [1], les coronavirus infectant les humains sont susceptibles de garder leur potentiel infectieux sur une surface, telle que du verre, jusqu’à 9 jours à température ambiante. Cela étant, la température d’une surface affecte la stabilité d’éléments organiques ou viraux qui y sont éventuellement déposés. Ainsi, la publication [2] conclut que la souche de coronavirus SARS CoV-P9 devient non-infectieuse après une exposition à 56 °C pendant 90 minutes, à 67 °C pendant 60 minutes ou à 75 °C pendant 30 minutes. En ce qui concerne la régulation des vitrages chauffants utilisés dans le cadre du chauffage d’un local, les systèmes de régulation existants fonctionnent typiquement uniquement à partir d’une sonde de température ambiante et d’une consigne de température, généralement déterminée par un utilisateur. Le pilotage des vitrages chauffants est alors particulièrement simple : si la température mesurée est inférieure à la consigne de température, un courant électrique identique est délivré à l’ensemble des vitrages chauffants. Une fois la consigne de température atteinte, le courant est interrompu. Il s’agit donc d’un fonctionnement peu évolué qui ne permet d’optimiser ni la puissance électrique consommée ni le confort thermique de la pièce équipée avec les vitrages chauffants. La demande de brevet KR 20170051049A porte sur un système de contrôle de vitrages chauffants. Dans un premier mode de réalisation, le système vise à prévenir la formation de condensation d’un vitrage donné. Un boîtier d’alimentation électrique alimente, en fonction d’une température et d’une humidité de la pièce, le vitrage pour qu’il chauffe suffisamment et ainsi éviter la condensation dessus. Dans un second mode de réalisation, le système vise à utiliser un unique boîtier d’alimentation pour contrôler une pluralité de vitrages chauffants. Cependant, dans tous les cas, il est nécessaire au cours de la mise en œuvre initiale du système que les caractéristiques des vitrages (dimensions, résistance électrique intrinsèque) et de l’installation électrique (puissance disponible) soient pré-enregistrées. Le système décrit dans cette demande doit donc être configuré manuellement en fonction des spécificités de chaque configuration de local et d’installation électrique afférente : il ne s’agit donc pas d’un système pouvant être adapté simplement à différentes configurations. Il existe donc un besoin pour une solution de système de régulation de la température de vitrages chauffants qui permette notamment de simplifier l’installation des vitrages et d’améliorer leur pilotage. Le but de l’invention est de répondre au moins partiellement à ce besoin. Pour ce faire, l’invention concerne un système de régulation de la température surfacique d’un ou plusieurs vitrages chauffants, activables par courant électrique, comportant : - au moins une sonde configurée pour mesurer une température surfacique de vitrage, - au moins une unité de contrôle-commande configurée pour émettre des signaux de pilotage électrique du(des) vitrage(s) directement vers le(s) vitrage(s), les signaux de pilotage étant adaptés pour amener le(s) vitrage(s) à une température surfacique supérieure ou égale à une température surfacique souhaitée (Tcv). Par « température surfacique », on entend ici et dans le cadre de l’invention la température telle que mesurée à la surface du vitrage. Par « vitrage », on entend ici et dans le cadre de l’invention, n’importe quel type de paroi vitrée, configurée avec une unique feuille de verre (simple vitrage), avec deux feuilles de verre séparées par une lame de gaz (double vitrage), avec trois feuilles de verre espacées par deux lames de gaz (triple vitrage). Il peut s’agir d’une porte vitrée, d’une cloison de séparation vitrée, d’une baie vitrée fixe, ouvrante, coulissante, à galandage, d’une fenêtre (murale, balcon, toit), d’une porte-fenêtre, d’une façade-rideau, d’une lucarne, d’un bow-window… Ainsi, l’invention consiste essentiellement en un système de régulation de la température surfacique d’un ou plusieurs vitrages chauffants activables par courant électrique uniquement en fonction d’une température surfacique de vitrage que l’utilisateur cherche à atteindre. Ainsi, l’invention permet de ne pas dépendre d’autres paramètres tels que les caractéristiques de chaque vitrage, la tension d’alimentation ou encore la température de l’environnement. L’invention permet avantageusement d’assurer une décontamination efficace d’un ou de plusieurs vitrages en contrôlant précisément la température surfacique du ou des vitrages. Typiquement, les signaux de pilotage envoyés directement au(x) vitrage(s) chauffant(s) peuvent réaliser un boost thermique. De manière avantageuse, le système de régulation selon l’invention peut être utilisé sur tout type de configuration de vitrages chauffants sans qu’il ne soit nécessaire de réaliser une installation électrique spécifique ou de configurer le système de régulation. Cela découle du pilotage du système par l’unité de contrôle-commande qui pilote les vitrages chauffants uniquement en fonction des mesures fournies par la sonde de température surfacique. Selon un mode de réalisation préféré, les signaux de pilotage sont configurés de sorte que la température surfacique du(des) vitrage(s) est maintenue à une température surfacique supérieure ou égale à la température surfacique souhaitée pendant une durée supérieure ou égale à une durée souhaitée. La température souhaitée et la durée souhaitée sont avantageusement choisies de manière à permettre la décontamination des vitrages chauffants sous l’effet de la chaleur. La durée de décontamination dépend notamment de la température de décontamination. Dans le cas du coronavirus SARS CoV-P9, la durée de décontamination peut être de 90 minutes pour une température de décontamination de 56 °C, de 60 minutes à 67 °C ou de 30 minutes à 75°C :[2]. Pour assurer une décontamination efficace sans limitation à un pathogène particulier, la température et la durée de décontamination peuvent être de 70 °C et 45 minutes ou encore de 80 °C et 30 minutes. En augmentant de façon importante la température de surface d’un vitrage chauffant pendant une durée limitée, autrement dit en lui appliquant un boost thermique, l’invention permet avantageusement d’éliminer ou de rendre non-infectieux des pathogènes présents à la surface. On assure ainsi la décontamination du vitrage sans avoir à appliquer régulièrement un produit désinfectant sur le vitrage. Le vitrage chauffant peut être un vitrage feuilleté chauffant, par exemple de type e-glas® 44-4 ou 33-4. Dans ce cas, les deux faces du vitrage chauffent. Cela est particulièrement avantageux pour mettre en œuvre un dispositif de protection sanitaire séparant au moins deux personnes, par exemple dans des lieux ouverts au public ou à un grand nombre de personnes. Le système de régulation peut dans ce cas comporter un unique vitrage, par exemple une cloison de protection de guichet, mais le système peut également comporter plusieurs vitrages. Le vitrage chauffant peut également être un double vitrage chauffant avec une seule face chauffante, par exemple de composition 6 XN / 16 argon / 6 k-glass®, 33-2 / 16 argon / 6 k-glass® ou 4 XN / 16 argon / 44-4 e-glas®. Cela est adapté notamment à des pièces habitables ayant des surfaces vitrées importantes comme une véranda. Le vitrage chauffant peut également être un double vitrage chauffant avec deux faces chauffantes, par exemple de composition 44-4 e-glas® / 16 argon / 44-4 e-glass® ou 6 k-glass® / 16 argon / 6 k-glass®. Cela est adapté notamment à des locaux comportant des cloisons en vitrage. Selon un mode de réalisation particulier, le(s) vitrage(s) sont une (des) paroi(s) ou cloison(s) vitrée(s). De préférence, un utilisateur peut modifier la température souhaitée soit par interaction physique avec l’unité de contrôle-commande ou une interface séparée connectée à l’unité de contrôle-commande, soit par l’intermédiaire d’une application pour smartphone. Selon un mode de réalisation avantageux, l’unité de contrôle-commande comprend une interface configurée pour permettre à un utilisateur de choisir une température souhaitée. De préférence, le(s) vitrage(s) comportent chacun une pluralité de sondes de température surfacique de vitrage. Cela permet avantageusement de mesurer la température surfacique de vitrage en différents points du vitrage pour vérifier que la température souhaitée est atteinte sur toute la surface du vitrage. L’invention porte également sur un procédé de pilotage d’un système selon l’invention, comportant les étapes consistant à : a) déterminer une température surfacique de vitrage d’un ou de plusieurs vitrages chauffants ; b) comparer la température surfacique à une température souhaitée ; c) si la température surfacique est inférieure à la température souhaitée, appliquer une puissance électrique aux vitrages chauffants jusqu’à ce que la température surfacique dépasse la température souhaitée ; d) maintenir une température surfacique supérieure ou égale à la température souhaitée pendant une durée supérieure ou égale à une durée souhaitée. Ainsi, le système agit en fonction des valeurs communiquées par la sonde mesurant la température surfacique du vitrage. La surveillance de la température surfacique du vitrage permet d’une part de s’assurer de l’efficacité du traitement thermique pour obtenir l’effet recherché de décontamination, et d’autre part de veiller à ce que la température surfacique du vitrage ne dépasse pas une limite imposée. Cela est par exemple avantageux pour assurer le respect de contraintes normatives. Cela permet aussi de choisir une température souhaitée en fonction de l’environnement et/ou des contraintes sanitaires imposées, c’est-à-dire une température adaptable, qui n’est pas définitivement fixée lors de l’installation du vitrage. De manière avantageuse, le procédé ne dépend pas de variables telles que la tension d’alimentation du système ou de la température de l’environnement. Cela permet d’assurer strictement le maintien à la température souhaitée, comme mesuré par la sonde de température surfacique. Également, en fonction des contraintes du local environnant, on peut réaliser un pilotage pour réduire au maximum la durée du traitement afférent de décontamination. Par exemple, dans le cas de cloisons vitrées dans un bureau de réunion partagé au sein d’un bâtiment, il peut s’avérer intéressant de réaliser un traitement le plus rapide possible pour permettre à des participants à des réunions successives d’occuper le local au plus vite. En d’autres termes, on peut réaliser un pilotage de type « booster » du(des) vitrage(s) chauffant(s). De manière avantageuse, le procédé peut être déclenché selon une consigne d’heure de mise en fonctionnement déterminée par un utilisateur. En fonction de l’objectif poursuivi lors de la mise en marche du procédé de décontamination, la température de décontamination et la durée de décontamination peuvent varier. Avantageusement, le procédé de pilotage peut être déclenché de manière unique par un utilisateur soit immédiatement soit à une heure déterminée par ce dernier, ou encore déclenché de manière récurrente selon un calendrier et des horaires déterminés par l’utilisateur. Enfin, l’invention concerne une utilisation du système de régulation selon l’invention pour la décontamination d’un ou plusieurs vitrages. La figure 1 représente une vue en perspective d’un vitrage équipé d’un système de régulation selon l’invention. La figure 2 est une vue en perspective de plusieurs vitrages équipés d’un système de régulation selon l’invention. La figure 3 illustre un autre vitrage équipé d’un système de régulation selon l’invention. La figure 4 est un graphique représentant l’évolution de la température de surface d’un vitrage lors de l’activation d’un procédé selon l’invention selon différentes configurations. La figure 5 est un graphique représentant l’évolution de la température de surface d’un vitrage lors de l’activation d’un procédé selon l’invention. Description détaillée On a illustré en figure 1 une cloison vitrée 1 équipée d’un système de régulation de la température surfacique selon l’invention. La cloison vitrée 1 est alimenté électriquement par l’unité de contrôle-commande 2. L’unité de contrôle-commande 2 est connectée à la sonde 3 de température surfacique de la cloison vitrée, de préférence par une connexion électrique. La sonde 3 mesure la température surfacique de la cloison vitrée et communique les valeurs mesurées à l’unité de contrôle-commande 2. L’unité de contrôle-commande 2 est configurée pour émettre des signaux de pilotage du vitrage. La figure 2 illustre une pluralité de cloisons vitrées 1 chacune équipée d’un système de régulation selon l’invention. Chaque cloison vitrée est équipée d’une unité de contrôle-commande 2 et d’une sonde de température surfacique 3. Dans l’exemple représenté, chaque unité de contrôle-commande 2 alimente et pilote une unique cloison vitrée 1. Il est également envisageable que deux ou plusieurs cloisons vitrées soient alimentées et pilotées par une unique unité de contrôle-commande 2. De même, il est envisageable que le nombre de sondes de température surfacique 3 soit inférieur au nombre de cloisons vitrées 1. La figure 3 représente une cloison vitrée 1 équipée d’un système de régulation selon l’invention comportant une unité de contrôle-commande 2 et une sonde de température surfacique 3. Pour faciliter le contrôle du système de régulation par un utilisateur, un dispositif d’interface homme-machine tel qu’un écran tactile 4 peut être prévu sur l’unité de contrôle-commande 2. La figure 4 représente l’évolution de la température surfacique d’un vitrage chauffant au cours de la mise en œuvre d’un procédé de décontamination du vitrage. Les trois courbes illustrent trois configurations qui diffèrent par la température initiale du vitrage. Dans un premier temps, la température surfacique du vitrage est inférieure à la température de décontamination T cv . Le système de régulation applique alors une puissance électrique au vitrage jusqu’à ce que la température surfacique de ce dernier dépasse T cv . Le système de régulation maintient ensuite la température surfacique du vitrage au-delà de T cv pendant une durée supérieure ou égale à la durée de décontamination T tv . La température surfacique du vitrage redescend ensuite de manière libre. La figure 5 illustre plus précisément l’évolution de la température surfacique d’un vitrage chauffant au cours de la mise en œuvre d’un procédé de décontamination du vitrage. La température surfacique du vitrage est contrôlée de manière à rester constamment supérieure à une valeur T min reg elle-même supérieure à la température de décontamination T cv pendant une durée T réelreg supérieure à la durée de décontamination T tv . T minreg et T réelreg sont choisis de manière à créer une marge de sécurité et ainsi garantir l’application de la température minimale de décontamination en tout point de la surface à traiter. La durée de décontamination T tv ainsi que la durée T réelreg ne dépendent pas de la température ambiante ni d’autres grandeurs telles que la tension d’alimentation ou les caractéristiques du vitrage. L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits ; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées. D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Liste des références citées [1] Kampf G, Todt D, Pfaender S, Steinmann E. Persistence of coronaviruses on inanimate surfaces and their inactivation with biocidal agents [published correction appears in J Hosp Infect. 2020 Jun 8;:]. J Hosp Infect . 2020;104(3):246-251. doi:10.1016/j.jhin.2020.01.022 [2] Duan SM, Zhao XS, Wen RF, et al. Stability of SARS coronavirus in human specimens and environment and its sensitivity to heating and UV irradiation. Biomed Environ Sci . 2003;16(3):246-255. Système de régulation de la température surfacique d’un ou plusieurs vitrages (1) chauffants, activables par courant électrique, comportant : - au moins une sonde (3) configurée pour mesurer une température surfacique de vitrage, - au moins une unité de contrôle-commande (2) configurée pour émettre des signaux de pilotage électrique du(des) vitrage(s) directement vers le(s) vitrage(s), les signaux de pilotage étant adaptés pour amener le(s) vitrage(s) à une température surfacique supérieure ou égale à une température surfacique souhaitée (Tcv). Système selon la revendication 1, les signaux de pilotage étant configurés de sorte que la température surfacique du(des) vitrage(s) est maintenue à une température surfacique supérieure ou égale à la température surfacique souhaitée (Tcv) pendant une durée supérieure ou égale à une durée souhaitée (Ttv). Système selon l’une des revendications précédentes, le(s) vitrage(s) étant une (des) paroi(s) ou cloison(s) vitrée(s). Système selon l’une des revendications précédentes, l’unité de contrôle-commande comprenant une interface (4) configurée pour permettre à un utilisateur de choisir une température souhaitée. Système selon l’une des revendications précédentes, le(s) vitrage(s) comportant chacun une pluralité de sondes de température surfacique de vitrage. Procédé de pilotage d’un système selon l’une des revendications précédentes, comportant les étapes consistant à : a) déterminer une température surfacique de vitrage d’un ou de plusieurs vitrages chauffants ; b) comparer la température surfacique à une température souhaitée ; c) si la température surfacique est inférieure à la température souhaitée, appliquer une puissance électrique aux vitrages chauffants jusqu’à ce que la température surfacique dépasse la température souhaitée ; d) maintenir une température surfacique supérieure ou égale à la température souhaitée pendant une durée supérieure ou égale à une durée souhaitée. Utilisation d’un système selon l’une des revendications 1 à 5 pour la décontamination d’un ou plusieurs vitrages.