FR2839143A1 - Building air conditioning or heating system has distribution unit that mixes recycled and fresh air - Google Patents
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Abstract
Description
formé en un matériau choisi parmi les ABS et les SAN.formed from a material chosen from ABS and SAN.
( La présente invention concerne un bloc de distribution d'air pour une installation de climatisation réversible air/air à détente directe de type "gainable". Par climatisation réversible, on entend un dispositif S thermodynamique, c'est-à-dire fonctionnant par échange de calories entre des fluides, qui permet de refroidir l'intérieur du bâtiment l'été, mais qui peut être inversé l'hiver de manière à chauffer l'intérieur du bâtiment. Par "détente directe", on entend un dispositif dans lequel le fluide caloporteur qui circule dans les liaisons fluidiques, est injecté directement dans les échangeurs thermiques (évaporateur et condenseur). Un tel système étant opposé à un dispositif dans lequel de l'eau circule dans les liaisons fluidiques et l'évaporateur, et est refroidie en fonctionnement climatisation, ou réchauffée en fonctionnement chauffage, par ailleurs. Par "gainable", on entend un dispositif de climatisation dans lequel l'air traité thermiquement est acheminé à travers un réseau de conduits (ou gaines) permettant la (The present invention relates to an air distribution unit for a reversible air / air conditioning installation of direct expansion of the "ductable" type. By reversible air conditioning is meant a thermodynamic device S, that is to say operating by heat exchange between fluids, which cools the interior of the building in summer, but which can be reversed in winter to heat the interior of the building. "Direct expansion" means a device in which the heat transfer fluid which circulates in the fluidic connections, is injected directly into the heat exchangers (evaporator and condenser). Such a system being opposed to a device in which water circulates in the fluidic connections and the evaporator, and is cooled in air conditioning operation, or heated in heating operation, moreover. "Ductable" means an air conditioning device in which the heat treated air is routed through a network of conduits (or ducts) allowing the
distribution sélective d'air vers certains endroits du bâtiment. selective air distribution to certain places in the building.
L' invention concerne également un procédé et un dispositif de climatisation et/ou de chauffage d'un bâtiment comprenant au moins une pièce de service (cuisine, salle de bains, toilettes...) et au moins une pièce principale (salle de séjour, salon, chambre, hali, bureau...) équipé d'un tel bloc. Elle s'étend également au chauffage et/ou à la climatisation de bâtiments comprenant plusieurs groupes de pièces, par exemple des appartements, maisons individuelles, immeubles de logements collectifs, bâtiments d'hébergement (hôtels, maisons de retraite), immeubles de The invention also relates to a method and a device for air conditioning and / or heating a building comprising at least one utility room (kitchen, bathroom, toilet, etc.) and at least one main room (living room , living room, bedroom, living room, office ...) equipped with such a block. It also extends to heating and / or air conditioning of buildings comprising several groups of rooms, for example apartments, individual houses, apartment buildings, accommodation buildings (hotels, retirement homes), apartment buildings.
bureaux.offices.
Cette invention concerne en outre un bloc de distribution et/ou de mélange d'air pour dispositif de climatisation/chauffage, un dispositif équipé d'un tel bloc, et un procédé de climatisation et/ou de chauffage permettant, outre ce chauffage et/ou cette climatisation, de gérer en toutes saisons les apports d'air neuf - c'est-à-dire extrait depuis l'extérieur This invention further relates to an air distribution and / or mixing block for air conditioning / heating device, a device equipped with such a block, and an air conditioning and / or heating method allowing, in addition to this heating and / or this air conditioning, to manage the supply of fresh air in all seasons - i.e. extracted from the outside
du bâtiment - exigés par les réglementations en vigueur. of the building - required by the regulations in force.
Typiquement, le système le plus classique consiste à traiter la ventilation d'air neuf par un système indépendant du système thermodynamique de climatisation/chauffage. La ventilation d'air neuf est alors traitée avec un système classique, type VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) simple flux comprenant des entrées d'air neuf dans la ou les pièce(s) principale(s) et des bouches d'extraction d'air vicié dans la ou les pièce(s) technique(s). Toutefois, cette solution s'avère peu performante. En effet, I'association d'une VMC type simple flux avec un système thermodynamique de climatisation réversible air/air à détente directe de type gainable, peut générer des perturbations aérauliques avec les entrées d'air situces dans chaque pièce principale. En effet, si le débit d'air insufflé dans une pièce principale devient trop important, la pièce peut se trouver en surpression, et à ce moment-là, I'entrée d'air neuf du système VMC simple flux qui est situce en façade du bâtiment, devient une sortie d'air: le renouvellement d ' air neuf à l' intérieur de la pièce en surpression ne se fait plus. Pour ces raisons, la principale solution proposée à l'heure actuelle consiste à utiliser des systèmes VMC double-flux. Avec ce système, il n'y a pas d'entrée d'air neuf dans les pièces principales depuis la façade du bâtiment. L'extraction est réalisée comme en simple-flux dans les pièces de service, et l'insufflation d'air neuf se fait depuis une entrée unique le plus souvent située sous les combles ou sur le toit, jusque dans Typically, the most conventional system consists of treating the ventilation of fresh air with a system independent of the thermodynamic air conditioning / heating system. The fresh air ventilation is then treated with a conventional system, type VMC (Controlled Mechanical Ventilation) single flow comprising fresh air inlets in the main room (s) and air extraction vents. stale air in the technical room (s). However, this solution is not very effective. In fact, the association of a single flow type VMC with a reversible thermodynamic air / air conditioning system with direct expansion of the duct type, can generate aeraulic disturbances with the air inlets located in each main room. Indeed, if the air flow blown into a main room becomes too high, the room may be overpressure, and at that time, the fresh air intake of the single-flow VMC system which is located on the front of the building, becomes an air outlet: the renewal of fresh air inside the overpressure room is no longer done. For these reasons, the main solution currently proposed is to use dual-flow VMC systems. With this system, there is no entry of fresh air into the main rooms from the facade of the building. The extraction is carried out as in single-flow in the service rooms, and the blowing of fresh air is done from a single entry most often located under the eaves or on the roof, up to
les pièces principales par un réscau de conduits reliés à un moto- the main rooms by a network of conduits connected to a motor-
ventilateur. Toutefois, cette solution s'avère présenter un prix de revient important en raison de la nécessité de multiplier groupes et les conduites de ventilation. Lorsqu'un tel système double-flux doit être employé avec une unité thermodynamique de climatisation réversible de type gainable, il vient rapidement à l 'esprit d 'essayer de traiter la ventilation, c' est-à-dire l'amenée d'air neuf depuis l'extérieur dans le même réseau de distribution d'air aux pièces principales: on évite ainsi l'encombrement et le surcoût lié à un double réseau et deux terminaux de soufflage par pièce. En pratique, les sytèmes connus utilisent une amenée d'air neuf en amont de la machine thermodynamique centralisée à l'intérieur du bâtiment, appelée communément "unité intérieure". L'unité intérieure comprend un échangeur thermique jouant le rôle d'évaporateur lorsque le système fonctionne en climatisation, et de condenseur lorsque le système est inversé en mode chauffage. L'unité intérieure comprend également des moyens de soufflage permettant de propuiser l'air traité par l'échangeur, ainsi que l'air neuf amené en amont de l'échangeur, à travers le réseau de distribution d'air du fan. However, this solution turns out to present a significant cost price due to the need to multiply groups and ventilation ducts. When such a double-flow system must be used with a reversible ducted thermodynamic air conditioning unit, it quickly comes to mind to try to deal with ventilation, that is to say the air supply. new from the outside in the same air distribution network to the main rooms: this avoids clutter and the additional cost linked to a double network and two blowing terminals per room. In practice, known systems use a supply of fresh air upstream of the centralized thermodynamic machine inside the building, commonly called "indoor unit". The indoor unit includes a heat exchanger acting as an evaporator when the system is operating in air conditioning, and a condenser when the system is reversed in heating mode. The indoor unit also includes blowing means making it possible to supply the air treated by the exchanger, as well as the fresh air supplied upstream of the exchanger, through the air distribution network of the
bâtiment.building.
Une telle installation de climatisation réversible de type gainable, à laquelle est connectée en amont de l'unité intérieure une arrivée d'air neuf en provenance d'une VMC double-flux, comporte un désavantage majeur: si le contrôle de la température de chaque pièce se fait par un registre "tout-ou-rien" ou même variable, il s'avère impossible selon cette technique de moduler les débits soufflés dans les pièces principales en fonction des besoins d'apport en air neuf desdites pièces. En effet, il est matériellement impossible de répartir équitablement le débit d'air neuf pièce par pièce. De plus, I'arrêt du dispositif de chauffage et/ou de climatisation par les moyens de réqulation, notamment en mi-saison, ou bien la fermeture d'une ou plusieurs bouches de soufflage conduisent à interrompre tout renouvellement d'air dans toutes les pièces ou dans la (ou les) pièces concernées car l'apport d'air neuf est physiquement dépendant de l'apport d'air traité thermiquement par l'unité intérieure. Ainsi, aucun dispositif de chauffage et/ou de climatisation actuel à débit variable n'est capable d'assurer la gestion pièce par pièce à la fois de la thermique et de l'air neuf. Dans ce cas, la ventilation d'air neuf dans le bâtiment n'est pas conforme à la réglementation qui impose un renouvellement d' air minimal Such a reversible air conditioning system of the duct type, to which is connected upstream of the indoor unit a supply of fresh air from a dual-flow CMV, has a major disadvantage: if the temperature control of each room is done by an "all-or-nothing" or even variable register, it turns out to be impossible according to this technique to modulate the flow rates blown into the main rooms as a function of the fresh air supply needs of said rooms. Indeed, it is materially impossible to distribute the fresh air flow equitably room by room. In addition, the shutdown of the heating and / or air conditioning device by the requesting means, in particular in mid-season, or else the closing of one or more air outlets leads to interrupting any renewal of air in all the rooms or in the room (s) concerned because the supply of fresh air is physically dependent on the supply of heat treated air by the indoor unit. Thus, no current heating and / or air conditioning device with variable flow is capable of ensuring room by room management of both the thermal and the fresh air. In this case, the ventilation of fresh air in the building does not comply with the regulations which impose a minimum air renewal
dans chaque pièce habitée d'un bâtiment. in every inhabited room of a building.
Une solution a été proposée pour parvenir à assurer une ventiiation minimale en air neuf, tout en utilisant le même réseau d'insufflation pour l'air traité thermiquement en provenance de l'unité intérieure du système de climatisation / chauffage. Ce système est décrit dans la demande de brevet internationale WO 99/57491, déposé le 4 mai 1999. Ce document décrit la distribution "en vrac" dans les faux plafonds d'un bâtiment (appelé "plénum" de distribution), d'un mélange d'air neuf, et d'air repris à l'intérieur du bâtiment, le tout étant traité thermiquement par l'unité intérieure d'un système thermodynamique de climatisation réversible air/air de type gainable. La demande thermique de chaque pièce du bâtiment dépend des températures extérieures, tandis que le besoin en ventilation d'air neuf reste fixe ou au moins égal à une valeur minimale correspondant à la réglementation. Selon l'ouverture de chacune des bouches d'insufflation reliée au plénum de distribution en air, la quantité d'air neuf associée est donc fluctuante. Le brevet précité consiste donc à comptabiliser l'apport d'air neuf dans chaque pièce sur une période donnée, puis d'ajuster l'écart par une surventilation temporaire et localisée à la, ou aux pièce(s) en déficit d'air neuf. Un tel dispositif recquiert une installation électronique et une programmation complexes, afin de concilier la production d'air traité thermiquement dans des volumes variables, tout en respectant simultanément et indépendamment un débit minimal mais variable d' air ventilé. De plus, cette solution nécessite une surventilation énergivore pour parvenir aux débits d'air ventilé réglementaires, du fait des A solution has been proposed to achieve a minimum ventilation of fresh air, while using the same insufflation network for the heat treated air coming from the indoor unit of the air conditioning / heating system. This system is described in international patent application WO 99/57491, filed on May 4, 1999. This document describes the "bulk" distribution in false ceilings of a building (called "distribution plenum"), of a mixture of fresh air, and air taken back inside the building, all of which is heat treated by the indoor unit of a reversible air / air type thermodynamic air conditioning system. The thermal demand of each room in the building depends on the outside temperatures, while the need for fresh air ventilation remains fixed or at least equal to a minimum value corresponding to the regulations. Depending on the opening of each of the air vents connected to the air distribution plenum, the amount of associated fresh air is therefore fluctuating. The aforementioned patent therefore consists in accounting for the supply of fresh air in each room over a given period, then adjusting the difference by temporary and localized over-ventilation to the room (s) in room (s) lacking fresh air. . Such a device requires complex electronic installation and programming, in order to reconcile the production of heat-treated air in variable volumes, while simultaneously and independently respecting a minimum but variable flow of ventilated air. In addition, this solution requires an energy-intensive over-ventilation to achieve the statutory ventilated air flows, due to the
fréquents réajustements nécessaires. frequent readjustments necessary.
La présente invention a pour principal objectif de fournir un procédé et un dispositif de chauffage et/ou de climatisation permettant d'assurer une gestion de l'air neuf de ventilation pièce par pièce conforme avec les réglementations en vigueur, et palliant aux défauts des The main objective of the present invention is to provide a heating and / or air conditioning method and device making it possible to manage the fresh ventilation air, room by room, in accordance with the regulations in force, and remedying the defects of the
installations connues décrites ci-dessus. known installations described above.
Un autre objectif de l'invention est de permettre d'accro'^tre le renouvellement d'air neuf dans une pièce lorsque cette dernière est fortement occupée ou enfumée, et ce sans déficit d'apport d'air neuf dans Another objective of the invention is to make it possible to increase the renewal of fresh air in a room when the latter is heavily occupied or smoky, and this without deficit of supply of fresh air in
les autres pièces.the other parts.
Les buts précités de l'invention sont atteints avec un bloc de distribution pour un dispositif de climatisation réversible permettant le refroidissement ou le chauffage d'un bâtiment, ledit dispositif comprenant: (i) une unité intérieure et une unité extérieure reliées par des liaisons fluidiques et électriques, ladite unité intérieure comprenant des moyens de ventilation et un échangeur thermique, ladite unité extérieure comprenant des moyens de ventilation, un échangeur thermique et un compresseur, (ii) des moyens de reprise d'air à l'intérieur du bâtiment situés en amont de l'unité intérieure et reliés à celle-ci, et des moyens de soufflage d 'air traité therm iquement par l'unité intérieure situés en aval de ladite unité et reliés à celle-ci, (iii) au moins un organe de contrôle automatique de la température à l'intérieur du bâtiment apte à asservir le fonctionnement des unités extérieure et intérieure, ainsi que des différentes vannes réqulant les débits d'air circulant dans le bâtiment, ledit bloc de distribution d'air étant relié au dispositif de climatisation réversible en aval des moyens de soufflage de l'unité intérieure et pouvant convenir à la distribution sélective d'air dans certaines pièces du bâtiment, caractérisé en ce qu' il comporte au moins un module de distribution d' air permettant la distribution dans une pièce ou un groupe de pièces du bâtiment correspondant audit module: (a) d'air traité thermiquement par l'unité intérieure, dont la quantité et la température sont déterminées et modulables grâce à un thermostat situé dans ladite pièce ou groupe de pièces, et simultanément, (b) d'air neuf pris à l'extérieur du bâtiment, dans une quantité déterminée et modulable indépendamment de l'air traité thermiquement grâce à des moyens de modulation de la quantité d'air neuf, ces moyens comprenant un programmateur d'une valeur de consigne correspondant à un débit de ventilation minimal réglementaire, et/ou un capteur de taux d'humidité de la pièce, et/ou un capteur du taux de CO2, et/ou un détecteur de présence de personnes dans la pièce ou le groupe de pièces, lesdits moyens de modulation étant reliés à l'organe de contrôle The aforementioned objects of the invention are achieved with a distribution block for a reversible air conditioning device allowing the cooling or heating of a building, said device comprising: (i) an indoor unit and an outdoor unit connected by fluidic connections and electric, said indoor unit comprising ventilation means and a heat exchanger, said outdoor unit comprising ventilation means, a heat exchanger and a compressor, (ii) air intake means inside the building located in upstream of the indoor unit and connected to it, and means for blowing air treated thermally by the indoor unit located downstream of said unit and connected to it, (iii) at least one automatic temperature control inside the building capable of controlling the operation of the outdoor and indoor units, as well as the various valves required lant air flows circulating in the building, said air distribution block being connected to the reversible air conditioning device downstream of the blowing means of the indoor unit and may be suitable for the selective distribution of air in certain rooms of the building, characterized in that it comprises at least one air distribution module allowing the distribution in a room or a group of rooms of the building corresponding to said module: (a) of air heat treated by the indoor unit, of which the quantity and the temperature are determined and adjustable thanks to a thermostat located in said room or group of rooms, and simultaneously, (b) of fresh air taken outside the building, in a determined and adjustable quantity independently of the heat treated air thanks to means for modulating the quantity of fresh air, these means comprising a programmer with a set value corresponding to a ventilation flow minimum regulatory requirement, and / or a room humidity sensor, and / or a CO2 rate sensor, and / or a detector of the presence of people in the room or group of rooms, said modulation means being connected to the control body
automatique de la température intérieure du bâtiment. automatic temperature inside the building.
Avantageusement, chaque module du bloc de distribution et/ou de mélange d'air selon l'invention, comporte une chambre avec: (a) une arrivée d'air traité thermiquement en provenance de I'unité interne du dispositif de climatisation, à température contrôlée par le thermostat et à débit contrôlé par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne pilotée par le thermostat, et (b) une arrivée d'air neuf en provenance de l'extérieur du bâtiment, à débit contrôlé par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne pilotée par le programmateur, et/ou les capteurs de taux d'humidité et/ou de CO2 et/ou le détecteur de présence, et (c) une sortie d'air en direction de la pièce ou du groupe de Advantageously, each module of the air distribution and / or mixing block according to the invention comprises a chamber with: (a) an inlet of heat treated air coming from the internal unit of the air conditioning device, at temperature controlled by the thermostat and at a rate controlled by the more or less large opening of a valve controlled by the thermostat, and (b) a supply of fresh air coming from outside the building, at a rate controlled by the more or less large opening of a valve controlled by the programmer, and / or the humidity and / or CO2 sensors and / or the presence detector, and (c) an air outlet towards the piece or group of
pièces correspondant audit module.parts corresponding to said module.
Egalement de préférence, I 'air neuf provenant de l' extérieur et acheminé vers le bloc de distribution et/ou de mélange, est filtré en amont Also preferably, the fresh air coming from the outside and supplied to the distribution and / or mixing block is filtered upstream.
dudit bloc.of said block.
En outre, I'air neuf provenant de l'extérieur est avantageusement traité thermiquement en amont du bloc de distribution. In addition, the fresh air coming from the outside is advantageously heat treated upstream of the distribution block.
L' invention sera bien comprise à l 'aide de la description détaillée The invention will be clearly understood with the aid of the detailed description
qui suit, et en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d 'exemples non limitatifs plusieurs formes d' exécution d' un dispositif de climatisation réversible d'un bâtiment comportant un bloc de distribution d'air selon l'invention: Figure 1 est une vue en perspective de dessus montrant un bâtiment équipé d'un dispositif de climatisation réversible auquel est couplé nu bloc de distribution d'air selon l'invention, I'extraction étant assurée par which follows, and with reference to the appended schematic drawing representing by way of nonlimiting examples several embodiments of a reversible air conditioning device of a building comprising an air distribution block according to the invention: Figure 1 is a perspective view from above showing a building equipped with a reversible air conditioning device to which an air distribution unit is coupled according to the invention, the extraction being provided by
un groupe moto-ventilateur simple flux. a single flow motor-fan unit.
Figure 2 est une variante de la figure 1 avec une ventilation Figure 2 is a variant of Figure 1 with a breakdown
assurée par un système double-flux. ensured by a double-flow system.
Figure 3 est une vue en perspective partiellement découpée Figure 3 is a partially cut perspective view
d'un bloc de distribution d'air selon l' invention. of an air distribution block according to the invention.
Figure 4 est une vue en coupe transversale d'un module du bloc Figure 4 is a cross-sectional view of a module of the block
de distribution d'air selon l' invention. air distribution according to the invention.
La présente invention concerne en premier lieu un bloc de distribution d ' air 1 permettant la distribution d' air traité thermiquement par un dispositif de climatisation, vers des pièces ou des groupes de pièces d'un bâtiment. Par bâtiment, on entend un logement privé comme un appartement ou une maison individuelle, mais ce peut être également un bâtiment public comme par exemple une usine, un hôtel, une maison de The present invention relates firstly to an air distribution unit 1 allowing the distribution of heat treated air by an air conditioning device, to rooms or groups of rooms of a building. By building is meant private accommodation such as an apartment or a detached house, but it can also be a public building such as a factory, hotel,
retraite, ou des bâtiments destinés à l'enseignement. retreat, or buildings for teaching.
Le dispositif de climatisation auquel doit être raccordé le bloc de distribution d' air 1 selon l' invention, est un dispositif de climatisation The air conditioning device to which the air distribution unit 1 according to the invention is to be connected, is an air conditioning device
réversible air/air à détente directe de type "gainable". reversible air / air direct expansion type "duct".
Le dispositif de climatisation réversible comprend une unité extérieure 2 et une unité intérieure 3 relices par des liaisons 4 fluidiques et électriques. Les liaisons fluidiques s'entendent de canalisations 4 isolées thermiquement qui contiennent un fluide caloporteur permettant de véhiculer avec un minimum de pertes, des calories entre l'unité intérieure 3 et l'unité extérieure 2. L'unité extérieure 2 comprend un échangeur thermique qui joue le rôle de condenseur en été lorsque le dispositif est utilisé en mode climatiseur, et d'évaporateur en hiver lorsque le dispositif est utilisé en mode pompe à chaleur pour chauffage du bâtiment. L'unité extérieure 2 comprend également, des moyens de ventilation permettant de faire circuler l' air extérieur à travers l ' échangeur thermique, et un compresseur permettant de faire circuler le fluide caloporteur dans les The reversible air conditioning device comprises an outdoor unit 2 and an indoor unit 3 connected by fluidic and electrical connections 4. Fluidic connections are understood to be thermally insulated pipes 4 which contain a heat transfer fluid making it possible to transport, with a minimum of losses, calories between the indoor unit 3 and the outdoor unit 2. The outdoor unit 2 comprises a heat exchanger which acts as a condenser in summer when the device is used in air conditioner mode, and as an evaporator in winter when the device is used in heat pump mode for building heating. The outdoor unit 2 also includes ventilation means making it possible to circulate the outside air through the heat exchanger, and a compressor making it possible to circulate the heat transfer fluid in the
liaisons fluidiques entre les unités extérieure et intérieure du dispositif. fluid connections between the outdoor and indoor units of the device.
L'unité intérieure 3 comprend des moyens de ventilation et un échangeur thermique jouant le rôle inverse de l'échangeur de l'unité extérieure 2, c'est-à-dire évaporateur en mode climatisation du dispositif et condenseur The indoor unit 3 comprises ventilation means and a heat exchanger playing the reverse role of the exchanger of the outdoor unit 2, that is to say evaporator in air conditioning mode of the device and condenser
en mode chauffage.in heating mode.
Le dispositif de climatisation réversible comprend également des moyens 5 de reprise d' air depuis l' intérieur du bâtiment situés en amont de l'unité intérieure 3 et reliés à ceile-ci par un conduit d'air repris 6, ainsi que des moyens de soufflage - par exemple au moins un ventilateur d' air traité thermiquement par l'unité intérieure 3, situés à l'intérieur de ladite unité en aval de l'échangeur thermique. Typiquement, la grille de reprise The reversible air conditioning device also comprises means 5 for taking in air from inside the building located upstream of the indoor unit 3 and connected thereto by a return air duct 6, as well as means for blowing - for example at least one air fan heat treated by the indoor unit 3, located inside said unit downstream of the heat exchanger. Typically, the rework grid
d'air 5 est située dans la pièce du bâtiment qui tient lieu de hall d'entrée. air 5 is located in the room of the building which acts as an entrance hall.
Enfin, le dispositif comprend au moins un organe de contrôle automatique de la température à l'intérieur du bâtiment apte à asservir le fonctionnement des unités extérieure 2, intérieure 3, ainsi que des Finally, the device comprises at least one automatic temperature control member inside the building capable of controlling the operation of the outdoor 2, indoor 3 units, as well as
différentes vannes régulant les débits d'air circulant dans le bâtiment. various valves regulating the air flows circulating in the building.
Plus précisément, par organe de contrôle automatique, on entend un système électronique de gestion 9 couplé à un clavier de commande permettant à un utilisateur de faire varier et/ou de programmer le débit d' air neuf, le débit et la température d'air traité thermiquement, ainsi éventuellement que la température de l'air neuf si un traitement More precisely, by automatic control member is meant an electronic management system 9 coupled to a control keyboard allowing a user to vary and / or program the fresh air flow rate, the air flow rate and the air temperature. heat treated, as well as the temperature of the fresh air if a treatment
thermique est prévu (cf. description ci-après). Le système électronique 9 thermal is expected (see description below). The electronic system 9
est relié aux unités extérieure 2 et intérieure 3, aux moyens de soufflage d'air neuf (moto-ventilateur d' air neuf pour une installation simple-flux ou pompe VMC pour un fonctionnement double-flux) ainsi qu'aux différentes vannes (par exemple les modules de réqulation de débit et registres motorisés) décrites ci-après. Enfin, le système électronique 9 est relié à au moins un thermostat situé à l'intérieur du bâtiment, de préférence à des thermostats situés dans chaque pièce ou groupe de pièces dont on désire gérer indépendamment l' apport d' air en débit et en température. Le système électronique de gestion permet également, lorsque cela est nécessaire, d'inverser le fonctionnement du dispositif de climatisation entre les positions chauffage ou refroidissement. Les liaisons entre chaque organe du dispositif et le système électronique, sont typiquement des liaisons électriques, mais on pourrait envisager d'autres types de liaisons is connected to the outdoor 2 and indoor 3 units, to the fresh air supply means (fresh air motor-fan for a single-flow installation or VMC pump for double-flow operation) as well as to the various valves (by example the flow rate and motorized register modules) described below. Finally, the electronic system 9 is connected to at least one thermostat located inside the building, preferably to thermostats located in each room or group of rooms for which it is desired to independently manage the supply of air in flow and in temperature. . The electronic management system also makes it possible, when necessary, to reverse the operation of the air conditioning device between the heating or cooling positions. The connections between each member of the device and the electronic system, are typically electrical connections, but other types of connections could be envisaged
comme des liaisons radio (sans fil). like radio links (wireless).
En outre, des moyens de modulation de la quantité d'air neuf sont prévus, ces moyens comprennent un programmateur permettant la programmation d'une valeur de consigne correspondant à un débit de ventilation minimal réglementaire, et/ou un capteur de taux d'humidité de la pièce, et/ou un capteur du taux de CO2, et/ou un détecteur de présence de personnes dans la pièce ou le groupe de pièces, lesdits moyens de modulation étant reliés à l'organe de contrôle automatique de la température intérieure du bâtiment, en particulier au système de gestion In addition, means for modulating the quantity of fresh air are provided, these means include a programmer allowing the programming of a set value corresponding to a minimum regulatory ventilation flow rate, and / or a humidity rate sensor. of the room, and / or a CO2 rate sensor, and / or a detector of the presence of people in the room or group of rooms, said modulation means being connected to the automatic control member of the interior temperature of the room. building, especially to the management system
électronique 9.electronic 9.
Le dispositif de climatisation est prévu pour 8tre relié à une source d'air neuf. L'air neuf est acheminé depuis l'extérieur d'o il est extrait à travers une grille 7, puis à travers des conduits jusqu'à l'unité The air conditioning system is designed to be connected to a source of fresh air. The fresh air is supplied from outside where it is extracted through a grid 7, then through ducts to the unit
intérieure 3.interior 3.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, comme illustré à la figure 1, I'extraction d'air vicié du bâtiment se fait par un groupe de type extracteur à simple flux: I'air neuf est acheminé depuis l'extérieur vers l'unité intérieure 3 du dispositif de climatisation réversible, grâce à un moto-ventilateur 10 et un réseau de canalisations propres, c'est-à-dire indépendamment de l'air vicié qui est extrait des pièces techniques par le système VMC (Ventilation Mécanique Contrôlée) 11 traditionnel. Selon un second mode de réalisation - préféré - de l'invention, comme illustré à la figure 2, la ventilation est réalisée en double-flux avec échange thermique: I'apport d'air neuf se fait depuis la grille 7 donnant sur l'extérieur du bâtiment, à travers un réseau de conduits d'air neuf 12 reliés à l'unité de VMC double-flux 13, puis dirigé vers l'unité intérieure 3 du dispositif de climatisation. L'unité de VMC double flux 13 gère ainsi à la fois l'apport d'air neuf et l'extraction de l'air vicié à partir des pièces dites "techniques" c'est- à-dire le plus souvent les toilettes, la salle de bain et/ou la cuisine à travers des conduits d'air vicié 14. Comme expliqué en préambule, la ventilation double-flux permet de ventiler une pièce quelle According to a first embodiment of the invention, as illustrated in FIG. 1, the extraction of stale air from the building is done by a group of single-flow extractor type: the fresh air is supplied from the outside to the indoor unit 3 of the reversible air conditioning device, thanks to a motor-fan 10 and a network of clean pipes, that is to say independently of the stale air which is extracted from the technical parts by the VMC system (Ventilation Controlled Mechanics) 11 traditional. According to a second - preferred - embodiment of the invention, as illustrated in FIG. 2, the ventilation is carried out in double flow with heat exchange: the supply of fresh air is made from the grid 7 overlooking the outside the building, through a network of fresh air ducts 12 connected to the double-flow CMV unit 13, then directed towards the indoor unit 3 of the air conditioning device. The double flow CMV unit 13 thus manages both the supply of fresh air and the extraction of stale air from so-called "technical" parts, that is to say most often the toilets, the bathroom and / or kitchen through stale air ducts 14. As explained in the introduction, double-flow ventilation allows you to ventilate a room
que soit la pression qui y règne.whatever the pressure.
L'air traité thermiquement par l'unité intérieure 3 du dispositif de climatisation, et soufflé en aval de ladite unité intérieure 3 par les moyens de soufflage 19, est ensuite acheminé vers chacune des pièces The air heat treated by the indoor unit 3 of the air conditioning device, and blown downstream of said indoor unit 3 by the blowing means 19, is then routed to each of the rooms.
principales du bâtiment, ou vers des groupes de pièces de ce bâtiment. of the building, or to groups of rooms in this building.
Selon l'invention, la distribution d'air sélectivement en direction de chaque pièce ou groupe de pièces du bâtiment, est réalisée par un bloc de distribution d'air 1 situé en aval de l'unité intérieure 3. Le bloc de distribution 1 selon l'invention, comme illustré à la figure 3, comporte au moins un module de distribution d'air 15 permettant la distribution dans une pièce ou un groupe de pièces du bâtiment correspondant audit module : (a) d' air traité thermiquement par l' unité intérieure 3, dont la quantité et la température sont déterminées et modulables grâce à un thermostat situé dans ladite pièce ou groupe de pièces, et simultanément, (b) d'air neuf pris à l'extérieur du bâtiment, dans une quantité déterminée et modulable indépendamment de l'air traité thermiquement grâce aux moyens de modulation de la quantité d'air neuf, ces moyens comprenant un programmateur d'une valeur de consigne correspondant à un débit de ventilation minimal réglementaire, et/ou un capteur de taux d'humidité de la pièce, et/ou un capteur du taux de CO2, et/ou un détecteur de présence de personnes dans la pièce ou le groupe de pièces, lesdits moyens de modulation étant reliés à l'organe de contrôle According to the invention, the distribution of air selectively in the direction of each room or group of rooms in the building is carried out by an air distribution block 1 located downstream of the indoor unit 3. The distribution block 1 according to the invention, as illustrated in FIG. 3, comprises at least one air distribution module 15 allowing the distribution in a room or a group of rooms of the building corresponding to said module: (a) of air heat treated by the indoor unit 3, the quantity and temperature of which are determined and adjustable by means of a thermostat located in said room or group of rooms, and simultaneously, (b) of fresh air taken from outside the building, in a determined quantity and adjustable independently of the heat-treated air thanks to the means for modulating the quantity of fresh air, these means comprising a programmer with a set value corresponding to a minimum regulated ventilation flow ntaire, and / or a room humidity sensor, and / or a CO2 rate sensor, and / or a detector of the presence of people in the room or group of rooms, said modulation means being connected to the supervisory body
automatique de la température intérieure du bâtiment. automatic temperature inside the building.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la distribution sélective à chaque pièce ou groupe de pièce relice à un module de distribution d'air 15 et équipée d'un thermostat, à la fois d'air traité thermiquement, mais aussi simultanément et indépendamment d'air neuf, est rendu possible car chaque module 15 du bloc de distribution d'air 1 comporte une chambre 16 avec: (a) une arrivée d' air traité thermiquement 20 en provenance de l'unité interne 3 du dispositif de climatisation, à température contrôlée par le thermostat et les unités intérieure 3 et extérieure 2, et à débit contrôlé par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne 21 pilotée par le thermostat, et (b) une arrivée d'air neuf en provenance de l'extérieur du bâtiment, à débit contrôlé par l'ouverture plus ou moins grande d'une vanne 18 pilotée par le programmateur, et/ou les capteurs de taux d'humidité et/ou de CO2 et/ou le détecteur de présence, et (c) une sortie d'air 22 en direction de la pièce ou du groupe According to a preferred embodiment of the invention, the selective distribution to each room or group of rooms connected to an air distribution module 15 and equipped with a thermostat, both of heat treated air, but also simultaneously and independently of fresh air, is made possible because each module 15 of the air distribution unit 1 comprises a chamber 16 with: (a) an inlet of heat treated air 20 coming from the internal unit 3 of the air conditioning, at a temperature controlled by the thermostat and the indoor 3 and outdoor 2 units, and at a flow rate controlled by the more or less large opening of a valve 21 controlled by the thermostat, and (b) a supply of fresh air in coming from outside the building, at a rate controlled by the more or less large opening of a valve 18 controlled by the programmer, and / or the humidity and / or CO2 rate sensors and / or the presence, and (c) an air outlet 22 towards the room or group
de pièces correspondant audit module 15. of parts corresponding to said module 15.
De préférence et comme illustré à la figure 3, le bloc 1 comporte une arrivée d'air neuf 17 commune à tous les modules. La distribution d'air neuf depuis l'arrivée commune du bloc 1 vers chaque chambre 16 d'un module 15 se faisant par l'intermédiaire d'une vanne 18 spécifique à chaque module 15 et permettant de varier le débit d'air neuf Preferably and as illustrated in FIG. 3, the block 1 comprises a fresh air inlet 17 common to all the modules. The distribution of fresh air from the common arrival of block 1 to each chamber 16 of a module 15 is effected by means of a valve 18 specific to each module 15 and making it possible to vary the flow of fresh air
apporté audit module.brought to said module.
La sortie d'air 22 de chaque module 15 du bloc de distribution d'air 1 est reliée à une pièce ou un groupe de pièces par un conduit thermoisolé (ou respectivement un groupe de conduits thermoisolés), The air outlet 22 of each module 15 of the air distribution unit 1 is connected to a room or a group of rooms by a thermally insulated duct (or respectively a group of thermally insulated ducts),
représenté(s) aux figures 1 et 2.shown in Figures 1 and 2.
Ainsi, à tout moment, ladite pièce ou ledit groupe de pièces est alimenté en air neuf et/ou en air traité thermiquement. En effet, dans le module de distribution d'air 15 correspondant, le système de gestion de la distribution d'air peut commander, sous contrôle du thermostat correspondant à la pièce ou au groupe de pièces: - I'alimentation d'une pièce ou un groupe de pièces correspondant audit module 15, en air neuf seulement; dans ce cas, le registre - ou vanne d'alimentation - en air neuf 18 est ouverte, au moins partiellement, et le registre d'air traité thermiquement 21 est fermé, ou - I'alimentation d'une pièce ou un groupe de pièces correspondant audit module 15, en air traité thermiquement seulement; dans ce cas, le registre d'air neuf 18 dudit module 15 est fermé et le registre d'air traité thermiquement 21 est au moins partiellement ouvert, ou encore - I'alimentation simultance d'une pièce ou un groupe de pièces correspondant audit module 15, en air neuf et en air traité thermiquement; en ouvrant au moins partiellement les deux registres d'air neuf 18 et d'air traité thermiquement 21. Thus, at any time, said part or said group of parts is supplied with fresh air and / or heat treated air. In fact, in the corresponding air distribution module 15, the air distribution management system can control, under control of the thermostat corresponding to the room or group of rooms: - the supply of a room or a group of parts corresponding to said module 15, in fresh air only; in this case, the register - or supply valve - in fresh air 18 is open, at least partially, and the register of heat treated air 21 is closed, or - the supply of a room or a group of rooms corresponding to said module 15, in heat treated air only; in this case, the fresh air register 18 of said module 15 is closed and the heat treated air register 21 is at least partially open, or alternatively - the simultaneous supply of a room or a group of rooms corresponding to said module 15, in fresh air and heat treated air; by opening at least partially the two registers of fresh air 18 and heat treated air 21.
On aura bien compris à l'aide de la description ci-avant que le It will be clearly understood from the above description that the
système de gestion de la distribution d' air 9 peut gérer indépendam ment air distribution management system 9 can manage independently
I'ouverture des registres d'air neuf 18 ou traité thermiquement 21. The opening of the fresh air 18 or heat treated air registers 21.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les registres ou vannes d'entrée d'air traité thermiquement 21 sont des vannes papillon, comme illustré aux figures 3 et 4. Chaque vanne papillon 21 est motorisée, et son degré d'ouverture (les figures 3 et 4 montrent le volet de la vanne papillon partiellement ouvert) est commandé par le système de gestion de la distribution d'air 9, en fonction de la température programmée par le thermostat situé dans la pièce ou le groupe de pièces correspondant audit module 15. Plus précisément, chaque thermostat situé dans une pièce ou groupe de pièces peut communiquer aux thermostats des autres pièces ainsi qu'au système de gestion électronique, les températures qu'il mesure et les écarts par rapport à la consigne programmée par l'utilisateur sur le panneau de commande. Ceci permet au système de gestion électronique 9 d'ajuster la vitesse de la machine thermodynamique de l'unité intérieure, ou tout au moins si celle-ci n'est pas à vitesse variable, de réquler I 'ouverture des vannes d' air traité therm iquement en fonction de la In a preferred embodiment of the invention, the registers or valves for heat treated air inlet 21 are butterfly valves, as illustrated in FIGS. 3 and 4. Each butterfly valve 21 is motorized, and its degree of opening (Figures 3 and 4 show the partially open butterfly valve flap) is controlled by the air distribution management system 9, depending on the temperature programmed by the thermostat located in the room or the corresponding group of rooms audit module 15. More precisely, each thermostat located in a room or group of rooms can communicate to the thermostats of other rooms as well as to the electronic management system, the temperatures it measures and the deviations from the setpoint programmed by the user on the control panel. This allows the electronic management system 9 to adjust the speed of the thermodynamic machine of the indoor unit, or at least if it is not at variable speed, to control the opening of the air valves. thermally depending on the
demande pour chaque pièce ou groupe de pièce équipé(e) d'un thermostat. request for each room or group of rooms equipped with a thermostat.
Dans le cas o le groupe thermodynamique du dispositif de climatisation n'est pas à vitesse variable, le système électronique de gestion, dans le cas o la demande en air traité thermiquement pour tout le bâtiment ne nocessite qu'un faible débit inférieur aux limites basses de débit permettant le fonctionnement de la machine thermodynamique, gère l'ouverture des vannes d'air traité thermiquement pour les pièces les plus en demande afin d'assurer le minimum de débit nocessaire au fonctionnement de la machine. De préférence, pour un besoin thermique donné, ce sont les vannes d'air traité thermiquement correspondant aux deux pièces les plus en demande d'air traité thermiquement, qui vont s'ouvrir. Les vannes ou registres d'entrée d'air neuf 18 sont de préférence des vannes à membranes, dont le principe est connu de I'homme du métier, et qui permettent de répartir l'air neuf dans les différents modules du bloc de distribution, à un niveau de débit constant, quel que soit le débit d'air en aval de ladite vanne 18, comme illustré aux figures 3 et 4. Le degré d'ouverture d'une telle vanne à membrane 18 est déterminé par le débit d' air en amont, c' est-à-dire le débit d'air envoyé par le moto-ventilateur d'air neuf 10, ou la pompe de la VMC 13 s'il s'agit d'un In the case where the thermodynamic group of the air conditioning system is not at variable speed, the electronic management system, in the case where the demand for heat treated air for the whole building only requires a low flow rate below the low limits flow allowing the operation of the thermodynamic machine, manages the opening of the heat treated air valves for the parts most in demand in order to ensure the minimum flow necessary for the operation of the machine. Preferably, for a given thermal need, it is the heat treated air valves corresponding to the two parts most in demand of heat treated air, which will open. The fresh air inlet valves or registers 18 are preferably membrane valves, the principle of which is known to those skilled in the art, and which make it possible to distribute the fresh air in the various modules of the distribution block, at a constant flow level, whatever the air flow downstream of said valve 18, as illustrated in FIGS. 3 and 4. The degree of opening of such a membrane valve 18 is determined by the flow of upstream air, i.e. the air flow rate sent by the fresh air motor fan 10, or the VMC pump 13 if it is a
système double flux.double flow system.
Dans un mode préférentiel de réalisation de l' invention, le système de gestion de la distribution d'air 9 est raccordé à l'intérieur du bâtiment à un thermostat pour chaque pièce principale du bâtiment, et aucun thermostat n'est maitre par rapport aux autres. Ainsi, il est possible de moduler la température souhaitée dans chaque pièce ainsi équipée d'un In a preferred embodiment of the invention, the air distribution management system 9 is connected inside the building to a thermostat for each main room of the building, and no thermostat is master relative to the other. Thus, it is possible to modulate the desired temperature in each room thus equipped with a
thermostat, indépendamment des autres pièces du bâtiment. thermostat, independently of other rooms in the building.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, tous les registres d'entrée d'air neuf 18 sont ouverts au moins partiellement en permanence, de sorte qu'une quantité minimale d'air neuf est acheminé dans toutes les pièces principales du bâtiment. Cette ouverture partielle permanente doit être préréglée, par exemple en usine, de manière à ce que la ventilation minimale soit conforme à la réglementation en vigueur In a preferred embodiment of the invention, all the fresh air intake registers 18 are open at least partially permanently, so that a minimum quantity of fresh air is supplied to all the main rooms of the building. . This permanent partial opening must be preset, for example in the factory, so that the minimum ventilation complies with the regulations in force.
concernant l'aération et la ventilation des logements d'habitation. concerning the ventilation and ventilation of residential accommodation.
Grâce aux moyens de modulation de la quantité d'air neuf décrits cidessus, le débit d'air neuf peut être modulé selon l'humidité de la pièce, le taux de CO2 et/ou la détection de présence dans la pièce (réalisée par exemple à l'aide d'un capteur optique). Dans ce cas, chaque entrée d'air neuf du bloc est équipée non plus d'un vanne de réqulation de type vanne à membrane, mais d'un registre modulant. Un tel registre modulant est une vanne motorisée dont le degré d'ouverture est commandé par le système de gestion électronique 9. Thanks to the means of modulating the quantity of fresh air described above, the flow of fresh air can be modulated according to the humidity of the room, the rate of CO2 and / or the detection of presence in the room (performed for example using an optical sensor). In this case, each fresh air inlet of the block is no longer equipped with a diaphragm valve type equation valve, but with a modulating damper. Such a modulating register is a motorized valve whose degree of opening is controlled by the electronic management system 9.
Avantageusement, I' air neuf est filtré en amont du bloc de distribution de manière à éliminer les pollens et autres particules indésirables. De même, I'air neuf peut être traité thermiquement en amont du bloc de distribution selon l'invention, indépendamment de l'air traité par l'unité intérieure du dispositif de climatisation. Ce traitement peut se faire Advantageously, the fresh air is filtered upstream of the distribution block so as to eliminate pollens and other undesirable particles. Likewise, the fresh air can be heat treated upstream of the distribution block according to the invention, independently of the air treated by the indoor unit of the air conditioning device. This treatment can be done
tout simplement par un simple échangeur de chaleur statique. simply by a simple static heat exchanger.
Le bloc de distribution et/ou de mélange d'air selon l'invention est donc particulièrement avantageux puisqu'il permet une amenée d'air neuf en aval de l'unité intérieure du dispositif de climatisation, et en amont du réseau de distribution d' air pièce par pièce. Ainsi, il permet d 'une part de contrôler les besoins thermiques pièce par pièce, et d'autre part et surtout, d'assurer de manière permanente le débit d'air neuf pièce par pièce conformément à la réglementation, indépendamment de la The air distribution and / or mixing unit according to the invention is therefore particularly advantageous since it allows a supply of fresh air downstream of the indoor unit of the air conditioning device, and upstream of the distribution network d air piece by piece. Thus, it makes it possible on the one hand to control the thermal requirements room by room, and on the other hand and above all, to permanently ensure the flow of fresh air room by room in accordance with the regulations, independently of the
distribution d'air traité thermiquement par l'unité intérieure. distribution of heat treated air by the indoor unit.
Le bloc selon l'invention permet ainsi de maintenir l'indépendance entre la production d'air traité thermiquement (ou production d'énergie) et la ventilation, mais au travers des conduits du même réseau de distribution, ce qui permet des gains d'encombrement, une facilité de mise en place, et un faible coût de production et d'installation. En outre, la maintenance des organes de distribution d'air est facilitée. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution du procédé du bloc de distribution d'air décrit ci dessus, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment, que les modules de distribution d'air correspondant à certaines pièces du bâtiment pourraient être séparées du bloc de distribution d'air principal, pour des raisons de commodité d'installation par exemple. Il faudrait alors prévoir une arrivée d'air neuf pour chaque module ou groupe de modules indépendant(s), ainsi que des liaisons supplémentaires au système électronique de gestion The block according to the invention thus makes it possible to maintain the independence between the production of heat treated air (or energy production) and ventilation, but through ducts of the same distribution network, which allows gains in space, ease of installation, and low cost of production and installation. In addition, the maintenance of the air distribution members is facilitated. As it goes without saying, the invention is not limited to the sole embodiments of the method of the air distribution block described above, described above by way of examples, on the contrary it embraces all variants. Thus, in particular, the air distribution modules corresponding to certain parts of the building could be separated from the main air distribution block, for reasons of installation convenience for example. A fresh air supply should then be provided for each module or group of independent modules, as well as additional connections to the electronic management system.
d'ouverture des registres.opening of registers.
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