FR3084143A1 - Procede de determination d'une tolerance en temperature pour la regulation de la ventilation et procede de regulation de la ventilation associe - Google Patents
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Abstract
Un aspect de l'invention concerne un procédé de détermination d'une tolérance AT en température pour la régulation de la ventilation à partir d'un modèle physique de l'effet de rafraichissement et en fonction d'une vitesse de ventilation et de l'humidité de l'air HR lorsque cette dernière est connue caractérisé en ce que le modèle physique est choisi parmi deux modèles physiques : une premier modèle physique donné par ΔT = α1 x (1 - exp(-β1(V - γ1))) où ΔT est la différence entre la température de l'air Tair et la température perçue Tper appelé effet de rafraichissement et définissant la tolérance en température, V est la vitesse de ventilation et α1, β1 et γ1 sont des constantes ; et un deuxième modèle physique donnée par ΔT = A [H R] x (1 - exp(-β2(V - γ2)))où ΔT est la différence entre la température de l'air Tair et la température perçue Tper appelé effet de rafraichissement et définissant la tolérance en température, V est la vitesse de ventilation et A[HR] = α2(α2 - α2 x HR) avec HR l'humidité de l'air, α2, β2 et γ2 des constantes.
Description
PROCEDE DE DETERMINATION D’UNE TOLERANCE EN TEMPERATURE POUR LA REGULATION DE LA VENTILATION ET PROCEDE DE REGULATION DE LA VENTILATION ASSOCIE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
Le domaine technique de l’invention est celui de la régulation de la ventilation d’une enceinte. La présente invention concerne un procédé de détermination d’une tolérance en température pour la régulation de la ventilation et en particulier un procédé qui intègre un modèle exponentiel de l’effet de rafraîchissement. L’invention concerne également le procédé de régulation de la ventilation associé.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
En climat chaud et humide, le corps humain lutte pour maintenir sa température constante. On dit que l’homme est « homéotherme ». Les échanges de chaleur avec son environnement se font par chaleur sensible et chaleur latente. Par chaleur sensible on entend les échanges de chaleur sèche (convection, conduction et rayonnement). Par chaleur latente on entend les échanges de chaleur humide (principalement évapotranspiration, voire respiratoire).
La stabilisation ou l’abaissement de la température perçue par un individu par rapport à la température ambiante peut être atteinte en jouant sur les échanges convectifs et évaporatifs au niveau de la peau des individus. Pour que cet effet soit efficace, il faut que le flux d’air soit dirigé sur le sujet, idéalement dans la région du visage-épaules, qu’il s’agisse d’un flux d’air de face avec des vitesses d’air pouvant aller jusqu’à 2 m/s voire au-delà, par exemple si l’utilisateur garde la main sur les débits d’air reçus. Cette augmentation de la vitesse de l’air, au voisinage du corps, en climat chaud, est d’autant plus efficace que le gradient en chaleur sèche et humide est élevé entre la peau et l’ambiance. De plus, les vitesses de l’air doivent être suffisantes pour maximiser les échanges sensibles et latents afin de pénétrer la couche limite entourant le corps humain.
Le constat a été fait qu’une augmentation de la vitesse de l’air, en climat chaud, permet d’abaisser la sensation thermique des individus. Ces derniers ressentent alors une température perçue Tper inférieure à la température de l’air Tair. La quantification de cet écartΔΤest nommé effet de rafraîchissement ou «cooling effect » en anglais avec ΔΤ = Tair - Tper.
Il existe trois grandes familles de modèles permettant de déterminer la valeur de cet effet de rafraîchissement : les modèles linéaires (par exemple ΔΤ = Kx x Voù Kx est une constante et V est la vitesse de l’air ventilé sur un/ou plusieurs individus), les modèles polynomiaux (par exempleΔΤ = P2V2 + PXV+ Po où Po,P1(P2 sont des constantes et V est la vitesse de l’air ventilé sur un/ou plusieurs individus) ou les modèles logarithmiques (par exemple ΔΤ = L-JnCV) + L2 où L1(L2 sont des constantes et V est la vitesse de l’air ventilé sur un/ou plusieurs individus). Ces modèles sont pour la majorité d’entre eux dépendant d’une seule variable : la vitesse de l’air ventilé sur un/ou plusieurs individus.
Ces modèles présentent cependant plusieurs faiblesses. Tout d’abord, dans la majorité de ces modèles, l’humidité de l’air n’est pas prise en compte ce qui pose des problèmes dans le cas de climats tropicaux pour lesquels l’humidité couplée à la chaleur peut dégrader l’effet de rafraîchissement. De plus, ils sont pour la plupart définis pour des vitesses de l’air ventilé maximales n’excédant pas 1.5 m/s à 2 m/s au-delà desquelles les effets de rafraîchissement prédits sont sur ou sous-estimés. Or, il est envisageable que cette vitesse puisse être dépassée, notamment lorsque les utilisateurs ont la main sur la vitesse de la ventilation qu’ils perçoivent. De plus, dans le cas d’un soufflage isotherme (la température de l’air ventilé est égale à la température ambiante), les modèles linéaires prédisent un accroissement permanent de l’effet de rafraîchissement, ledit effet diverge pour des vitesses de ventilation importantes contrairement à ce qui est observé physiquement. Une telle divergence est également observée dans les modèles logarithmiques bien que cette dernière soit moins rapide. Les modèles polynomiaux ont quant à eux tendance à s’aplanir puis à décroître avec les vitesses d’air croissantes jusqu’à prédire des effets de rafraîchissement négatifs (warming effect), en contradiction avec ce qui est observé physiquement.
Il existe donc un besoin d’un modèle ne présentant pas les désavantages énumérés ci-avant.
RESUME DE L’INVENTION
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant l’utilisation d’un modèle de forme exponentielle.
Un aspect de l’invention concerne un procédé de détermination d’une tolérance ΔΤ en température pour la régulation de la ventilation d’une enceinte à partir d’un modèle physique de l’effet de rafraîchissement et en fonction d’une vitesse de ventilation (ou vitesse de l’air ventilé) et de l’humidité de l’air HR lorsque cette dernière est connue, caractérisé en ce que le modèle physique est choisi parmi deux modèles physiques :
- un premier modèle physique donné par :
ΔΤ = αχ x (1 - exp(-pi(V - VJ)) ούΔΤ est la différence entre la température de l’air Tair et la température perçue Tper appelé effet de rafraîchissement et définissant la tolérance en température, V est la vitesse de ventilation et a1( β-t et sont des constantes ;
- un deuxième modèle physique donné par :
ΔΤ = A[HR] x (1 - exp(—β2(ν - γ2))) où ΔΤ est la différence entre la température de l’air Tair et la température perçue Tper appelé effet de rafraîchissement et définissant la tolérance en température, V est la vitesse de ventilation et A[HR] = α2(α2 - α2 x HR) avec HR l’humidité de l’air et α2, β2 et γ2 des constantes.
Grâce à l’invention, il est possible de déterminer une tolérance à la hausse de la température de l’air Tair en fonction de la vitesse de ventilation V (orientée sur un ou plusieurs individus) et de l’humidité de l’air HR lorsque sa valeur est connue. Par exemple, pour une température d’air ressentie par un utilisateur de 28°C, il sera possible de maintenir une température de l’air supérieure à cette température par compensation avec une vitesse de ventilation appropriée. La vitesse de ventilation sur l’individu abaisse sa sensation thermique et la température perçue est donc plus faible que la température de l’air Tair. Il est alors possible de rehausser la température de l’air Tair, d’un nombre de degrés maximal équivalent au ΔΤ (inhérent à l’effet de rafraîchissement). Cette différence de température d’air est associée à une économie en termes d’énergie consommée sans pour autant affecter le confort de l’utilisateur. De plus, lorsque cela est possible, le procédé selon l’invention peut prendre en compte, en plus de la vitesse de ventilation, l’humidité de l’air, ce qui est particulièrement avantageux en climat tropical. On entend ici par régulation de la ventilation le fait de réguler la vitesse de la ventilation (sur un ou plusieurs individus) et éventuellement la température de l’air ventilé ou la température de l’air d’une enceinte ventilée. On entend par humidité de l’air l’humidité relative de l'air encore appelée degré hygrométrique.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon un premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans un mode de réalisation, le deuxième modèle physique est choisi lorsque l’humidité de l’air HR est connue et que :
- la vitesse de ventilation maximale V est comprise entre 0 et 2 m/s et l’humidité de l’air HR est comprise entre 20% et 75% ; ou
- la vitesse de ventilation maximale V est comprise entre 2 et 5 m/s et l’humidité de l’air HR est comprise entre 40% et 75% ;
le premier modèle physique étant choisi lorsqu’aucune de ces conditions n’est remplie.
Ainsi, le modèle utilisé est adapté au climat et aux moyens de mesure disponibles.
Dans un mode de réalisation, oq e [7,8], de préférence oq = 7.5, βχ e [0.7,0.9], de préférence βχ = 0.8 et γ-t e [0.1,0.3], de préférenoey-t = 0.2.
Dans un mode de réalisation, a2 e [2.7,2.9], de préférence a2 = 2.8, a| e [4.8,5], de préférence a| = 4.86, a| e [0.02,0.04], de préférence a2 = 0.029, β2 e [0.35,0.37], de préférence β2 = 0.357 et γ2 e [0.1,0.3], de préférence γ2 = 0.2.
Un second aspect de l’invention concerne un procédé de régulation de la ventilation d’une enceinte en fonction d’une consigne utilisateur de température désirée Tdes dans lequel la vitesse de ventilation est déterminée de sorte à respecter une tolérance ΔΤ de température entre ladite consigne utilisateur de température désirée Tdes et la température de l’air Tair déterminée à l’aide d’un procédé selon un premier aspect de l’invention.
Ainsi, il est possible de réguler la ventilation d’une enceinte en fonction d’une température désirée Tdes de consigne. On entends par respecter une tolérance AT que AT > Tair - Tdes.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé selon un deuxième aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans un mode de réalisation, le procédé selon un deuxième aspect de l’invention comprend une étape de détermination d’une consigne de vitesse de ventilation de l’air telle que ΔΤ > Tair - Tdes, de préférence AT = Tair - Tdes, où ΔΤ est la tolérance en température calculée pour ladite consigne de vitesse de ventilation.
Ainsi, la régulation de la température désirée est réalisée en jouant seulement sur la vitesse de ventilation de l’air sur un ou plusieurs individus, sans avoir à modifier la température de l’air Tair.
Dans un mode de réalisation, la température de l’air Tair est déterminée conjointement avec la vitesse de ventilation de sorte à respecter une tolérance ΔΤ. Ainsi, le procédé régule la vitesse de l’air soufflé et la température de l’enceinte ou de l’air soufflé.
Dans un mode de réalisation, le procédé selon un deuxième aspect de l’invention comprend :
- une étape de détermination, à partir d’une vitesse de ventilation maximale, d’une tolérance ATmax en température maximale à l’aide d’un procédé selon un premier aspect de l’invention ;
- une étape de sélection d’une consigne de température de l’air Tair comprise entre ]Tdes, Tdes + ATmax] ,
- une étape de détermination d’une consigne de vitesse de ventilation de l’air telle que ΔΤ > Tair - Tdes, de préférence AT = Tair - Tdes, où ΔΤ est la tolérance en température calculée pour ladite consigne de vitesse de ventilation.
Ainsi, la régulation est effectuée à partir de la consigne utilisateur de température désirée Tdes et de température de l’airTair, cette dernière déterminant ensuite la vitesse de ventilation adéquate.
Dans un mode de réalisation, le procédé selon un deuxième aspect de l’invention comprend
- une étape de sélection d’une consigne de vitesse de ventilation comprise entre zéro et une vitesse de ventilation maximale ;
- une étape de détermination, à partir de la consigne de vitesse de ventilation précédemment sélectionnée, d’une tolérance ΔΤ en température à l’aide d’un procédé selon un premier aspect de l’invention ;
- une étape de détermination d’une consigne de température de l’airTair telle que ΔΤ > Tair - Tdes, de préférence AT = Tair - Tdes.
Ainsi, la régulation est effectuée à partir de la consigne utilisateur de température désirée Tdes et de vitesse de ventilation, ces dernières déterminant ensuite la température de l’air Tair adéquate. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté aux cas où l’utilisateur peut librement régler la vitesse de ventilation à son niveau, la température de l’air Tair étant alors adaptée à son réglage de sorte à obtenir la température désirée Tdes de consigne.
Dans un mode de réalisation, la température de l’air Tair correspond à la température ambiante dans l’enceinte ou à la température de l’air ventilé.
Ainsi, la régulation peut se faire sur la température de l’enceinte ou bien encore sur la température de l’air ventilé.
Un troisième aspect de l’invention concerne un dispositif de régulation de la ventilation d’une enceinte comprenant au moins un capteur de température, au moins un capteur de la vitesse de l’air ventilé et des moyens pour mettre en œuvre un procédé selon un premier aspect ou un deuxième aspect de l’invention.
Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend également au moins un capteur d’humidité.
Un quatrième aspect de l’invention concerne un programme d'ordinateur comprenant des instructions qui conduisent le dispositif selon un troisième aspect de l’invention à exécuter les étapes du procédé selon un premier aspect ou un deuxième aspect de l’invention.
Un cinquième aspect de l’invention concerne un support lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d'ordinateur selon un quatrième aspect de l’invention.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
- La figure 1 montre une représentation schématique d’un mode de réalisation d’un procédé selon un premier aspect de l’invention.
- La figure 2 montre un ordinogramme d’un premier mode de réalisation d’un procédé selon un deuxième aspect de l’invention.
- La figure 3 montre un ordinogramme d’un deuxième mode de réalisation d’un procédé selon un deuxième aspect de l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D’AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L’INVENTION
Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.
Un premier aspect de l’invention illustré en figure 1 concerne un procédé 100 de détermination d’une tolérance ΔΤ en température pour la régulation de la ventilation d’une enceinte à partir d’un modèle physique de l’effet de rafraîchissement et en fonction d’une vitesse de ventilation et de l’humidité de l’air HR lorsque cette dernière est connue. La tolérance ΔΤ est la différence entre la température de l’air Tair et la température perçue Tper appelé effet de rafraîchissement. L’enceinte peut être une pièce d’un bâtiment ou bien encore l’habitacle d’un véhicule (par ex. une voiture, un train, une fusée, un bateau, un sous-marin, etc.). Il est a noté que la température de l’air Tair peut correspondre à la température ambiante dans l’enceinte ou à la température de l’air ventilé. En effet, Dans l’article Fag. Z “Investigation of the effects of temperature for supplied air from a personal nozzle system on thermal comfort of air travelers” ; Buildings and environment 126 (2017) 82-97 (une étude concernant les climats chauds), il est précisé qu’il n’y a pas de différences significatives que l’on soit en soufflage isotherme (la température de l’air soufflé est égale à la température de l’air dans l’enceinte) ou en soufflage non isotherme (la température de l’air soufflé est différente de la température de l’air dans l’enceinte) pour ajuster le confort thermique avec une température soufflée jusqu’à 5°C inférieure à la température ambiante.
Le modèle physique utilisé dans le procédé 100 selon un premier aspect de l’invention peut être choisi parmi un premier modèle physique et un deuxième modèle physique. Le premier modèle physique est donné par :
ΔΤ = αχ x (1 - exp(-pi(V - yj)) où ΔΤ est la différence entre la température de l’air Tair et la température perçue Tper appelé effet de rafraîchissement et définissant la tolérance en température, V est la vitesse de ventilation et α1Λ β-£ et sont des constantes. Ce modèle prend donc en compte de manière explicite la vitesse de l’air ventilé. L’humidité de l’air HR est prise en compte de manière implicite dans le facteur oq. Dans un mode de réalisation, cq e [7,8], de préférence oq = 7.5. Dans un mode de réalisation, βχ e [0.7,0.9], de préférence βχ = 0.8 ety-L e [0.1,0.3], de préférencey-L = 0.2.
Le deuxième modèle physique est donnée par :
ΔΤ = A[HR] x (1 - exp(—β2(ν - γ2))) où ΔΤ est la différence entre la température de l’air Tair et la température perçue Tper appelé effet de rafraîchissement et définissant la tolérance en température, V est la vitesse de ventilation et A[HR] = α2(α2 - α2 x HR) avec HR l’humidité de l’air et α2, β2 et y2 des constantes. Ce modèle prend donc en compte de manière explicite la vitesse de l’air ventilé V et l’humidité de l’air HR. Dans un mode de réalisation a2 e [2.7,2.9], de préférence a2 = 2.8, a2 e [4.8,5], de préférence a2 =4.86, a2 e [0.02,0.04], de préférence a2 = 0.029. Dans un mode de réalisation, β2 e [0.35,0.36], de préférence β2 = 0.357 et y2 e [0.1,0.3], de préférencey2 = 0.2.
De manière générale, le choix du modèle physique utilisé pour la détermination de la tolérance ΔΤ est fonction de la gamme de la vitesse de ventilation et de l’humidité de l’air. Plus particulièrement, dans un mode de réalisation le deuxième modèle est choisi lorsque l’humidité de l’air HR est connue, par exemple à l’aide d’une mesure directe, et que :
- la vitesse de ventilation maximale V est comprise entre 0 et 2 m/s et l’humidité de l’air HR est comprise entre 20% et 75% ; ou
- la vitesse de ventilation maximale V est comprise entre 2 et 5 m/s et l’humidité de l’air HR est comprise entre 40% et 75%.
Si aucune de ces conditions n’est remplie, en particulier si aucune mesure de l’humidité de l’air HR n’est disponible, le premier modèle est choisi. La présence d’un capteur d’humidité n’est donc pas indispensable à la mise en œuvre du procédé selon un premier aspect de l’invention.
Un deuxième aspect de l’invention illustré aux figures 2 et 3 concerne un procédé 200 de régulation de la ventilation d’une enceinte en fonction d’une consigne utilisateur de température désirée Tper dans lequel la vitesse de ventilation est déterminées de sorte à respecter une tolérance ΔΤ de température entre ladite consigne utilisateur de température désirée Tdes et la température de l’air Tair déterminée à l’aide d’un procédé 100 selon un premier aspect de l’invention.
Dans un mode de réalisation, le procédé selon un deuxième aspect de l’invention comprend une étape de détermination d’une consigne de vitesse de ventilation de l’air telle que ΔΤ > Tair - Tdes, de préférence ΔΤ = Tair - Tdes, où ΔΤ est la tolérance en température calculée pour ladite consigne de vitesse de ventilation. Autrement dit, la régulation de la température désirée est réalisée en jouant seulement sur la vitesse de ventilation de l’air, sans avoir à modifier la température de l’air Tair. Ce mode de réalisation est par exemple avantageux dans le cas d’une habitation dont la température de l’air Tair ne peut pas être modifiée.
Dans un mode de réalisation, la température de l’air Tair est déterminée conjointement avec la vitesse de ventilation de sorte à respecter une tolérance ΔΤ. Ainsi, le procédé régule la vitesse de l’air soufflé et la température de l’enceinte ou de l’air soufflé. Dans ce cas-là, la température de l’air Tair pouvant être modifiée, il est possible de procéder de deux manières différentes. Une première manière de faire est de sélectionner une température de l’air Tair dans une plage de température acceptable puis, une fois cette température sélectionnée, de déterminer la vitesse de ventilation correspondante afin d’assurer le respect de la température désirée Tdes. Plus particulièrement, dans un mode de réalisation illustré à la figure 2, le procédé 200 selon un deuxième aspect de l’invention comprend une étape E1 de détermination, à partir d’une vitesse de ventilation maximale, d’une tolérance ATmax en température maximale à l’aide d’un procédé selon un premier aspect de l’invention. La valeur de la vitesse de ventilation maximale peut par exemple être liée à une limite technique du système de ventilation, à une limite réglementaire ou bien encore au confort de l’utilisateur. Il comprend ensuite une étape E2 de sélection d’une consigne de température de l’air Tair comprise entre ]Tdes, Tdes + ATmax]· Une telle sélection peut être effectuée par un utilisateur ou bien encore par le système de régulation, par exemple en fonction d’objectifs d’économie d’énergie. Enfin, il comprend une étape E3 de détermination d’une consigne de vitesse de ventilation de l’air telle que ΔΤ > Tair - Tdes, de préférence ΔΤ = Tair - Tdes, où ΔΤ est la tolérance en température calculée pour ladite consigne de vitesse de ventilation. On notera que la plage de température ]Tdes, Tdes + ATmax] utilisée lors de l’étape E2 de sélection d’une consigne de température de l’air Tair étant déterminée pour une vitesse de ventilation maximale, le dispositif piloté par un procédé 200 selon un deuxième aspect de l’invention sera toujours en mesure d’appliquer la vitesse de ventilation nécessaire au respect de la consigne de température désirée Tdes.
Une deuxième manière de faire est de déterminer une vitesse de ventilation puis de calculer la température de l’airTair nécessaire compte tenu de cette vitesse de ventilation. Plus particulièrement, dans un mode de réalisation illustré à la figure 3, le procédé 200 selon un deuxième aspect de l’invention comprend une étape ΕΓ de sélection d’une consigne de vitesse de ventilation comprise entre zéro (noninclus) et la vitesse de ventilation maximale. Cette consigne peut par exemple être sélectionnée par un utilisateur en fonction du confort recherché. Le procédé 200 comprend ensuite une étape E2’ de détermination, à partir de la consigne de vitesse de ventilation précédemment sélectionnée, d’une tolérance ΔΤ en température à l’aide d’un procédé 100 selon un premier aspect de l’invention. Le procédé 200 comprend enfin une étape E3’ de détermination d’une consigne de température de l’air Tair telle queAT > Tair - Tdes, de préférence ΔΤ = Tair - Tdes. Ainsi, pour une consigne de température désirée Tdes donnée, le procédé adapte la température de l’air Tair en fonction de la vitesse de l’air ventilé sélectionnée.
L’un des avantages du procédé selon un deuxième aspect de l’invention tel qui vient d’être présenté et qu’il permet de maintenir une température de l’air Tair supérieure à la consigne température désirée Tdes grâce à une détermination précise de l’effet de rafraîchissement. Or, le fait de ne pas avoir à refroidir l’air jusqu’à la consigne de température désirée Tdes permet de réaliser une économie d’énergie importante.
Afin de mettre en œuvre un procédé 100 selon un premier aspect de l’invention ou bien encore un procédé 200 selon un deuxième aspect de l’invention, un troisième aspect de l’invention concerne un dispositif de régulation de la ventilation d’une enceinte. Dans un mode de réalisation, le dispositif de régulation comprend des moyens de calcul, par exemple un processeur, un FPGA ou bien encore une carte ASIC, associés à une mémoire, cette dernière comprenant notamment les instructions nécessaires à l’exécution du procédé 100, 200 selon un premier ou un deuxième aspect de l’invention. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend 5 au moins un capteur de température, ce dernier permettant d’acquérir la température de l’air Tair afin de réaliser ladite régulation. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins un capteur d’humidité. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend au moins un capteur de la vitesse de l’air ventilé. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend également des moyens 10 pour communiquer avec un système de ventilation, par exemple pour acquérir ou commander la vitesse de ventilation. La communication peut par exemple se faire par une connexion filaire (par exemple Ethernet®), sans-fils (par exemple WiFi®) ou par l’intermédiaire d’un bus.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé (200) de régulation de la ventilation d’une enceinte en fonction d’une consigne utilisateur de température désirée Tdes dans lequel la vitesse de ventilation est déterminée de sorte à respecter une tolérance ΔΤ de température entre ladite consigne utilisateur de température désirée Tdes et la température de l’air Tair, ladite tolérance ΔΤ étant déterminée à partir d'un modèle physique de l’effet de rafraîchissement et en fonction d’une vitesse de ventilation et de l’humidité de l’air HR lorsque cette dernière est connue, le modèle physique étant choisi parmi deux modèles physiques :- un premier modèle physique donné par :ΔΤ = at x (1 — expf-piCV - Y1))) οίιΔΤ est la différence entre la température de l’air Tair et la température perçue Tper appelé effet de rafraîchissement et définissant la tolérance en température, V est la vitesse de ventilation et alf βι et Y1 sont des constantes ;- un deuxième modèle physique donnée par :ΔΤ = A[HR] x (1 - exp(—β2(ν - γ2))) où ΔΤ est la différence entre la température de l’air Tair et la température perçue Tper appelé effet de rafraîchissement et définissant la tolérance en température, V est la vitesse de ventilation et A[HR] = α2(α2 - α2 x HR) avec HR l’humidité de l’air et α2» βζ et Yz des constantes.
- 2. Procédé (200) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le deuxième modèle est choisi lorsque l’humidité de l’air HR est connue et que ;- la vitesse de ventilation maximale V est comprise entre 0 et 2m/s et l’humidité de l’air est comprise entre 20% et 75% ; ou- la vitesse de ventilation maximale V est comprise entre 2 et 5m/s et l’humidité de l’air est comprise entre 40% et 75% ;le premier modèle étant choisi lorsqu’aucune de ces conditions n’est remplie.
- 3. Procédé (200) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que a! e [7,8], de préférence ax = 7.5, Pi e [Q.7,0.9], de préférence βΐ = 0.8 ety-L e [0.1,0.3], de préférence yt = 0.2.
- 4. Procédé (200) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que al e [2.7,2.9], de préférence al = 2.8, a2 e [4.8,5], de préférence a2 = 4.86, al e [0.02,0.04], de préférence al = 0.029, β2 e [0.35,0.36], de préférence β2 = 0.357 ety2 e [0.1,0.3], de préférence y2 = 0.2.
- 5. Procédé (200) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce qu’il comprend :- une étape (E1) de détermination, à partir d’une vitesse de ventilation maximale, d’une tolérance ATmax en température maximale ;- une étape (E2) de sélection d’une consigne de température de l’air Tair comprise entre ]Tdes,Tdes + âTmax] ;- une étape (E3) de détermination d’une consigne de vitesse de ventilation de l’air telle que ΔΤ >Tair - Tdes où ΔΤ est la tolérance en température calculée pour ladite consigne de vitesse de ventilation.
- 6. Procédé (200) selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu’il comprend :- une étape (ΕΓ) de sélection d’une consigne de vitesse de ventilation comprise entre zéro et une vitesse de ventilation maximale ;- une étape (E2’) de détermination, à partir de la consigne de vitesse de ventilation précédemment sélectionnée, d’une tolérance ΔΤ en température ;- une étape (E3’) de détermination d’une consigne de température de l’air Tair telle que ΔΤ > Tair - Tdes.
- 7. Procédé (200) selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la température de l’air Tair correspond à la température ambiante ou à la température de l’air ventilé.
- 8. Dispositif de régulation de la ventilation comprenant au moins un capteur de température, au moins un capteur de la vitesse de l’air ventilé et des moyens pour mettre en œuvre un procédé (200) selon l’une des revendications précédentes.
- 9. Programme d'ordinateur comprenant des instructions qui conduisent le5 dispositif selon la revendication précédente à exécuter les étapes du procédé (200) selon l'une des revendications 1 à 7.
- 10. Support lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d'ordinateur selon la revendication 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1856702A FR3084143B1 (fr) | 2018-07-19 | 2018-07-19 | Procede de determination d'une tolerance en temperature pour la regulation de la ventilation et procede de regulation de la ventilation associe |
Applications Claiming Priority (1)
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FR1856702A FR3084143B1 (fr) | 2018-07-19 | 2018-07-19 | Procede de determination d'une tolerance en temperature pour la regulation de la ventilation et procede de regulation de la ventilation associe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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FR3084143A1 true FR3084143A1 (fr) | 2020-01-24 |
FR3084143B1 FR3084143B1 (fr) | 2021-02-12 |
Family
ID=65443905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR1856702A Active FR3084143B1 (fr) | 2018-07-19 | 2018-07-19 | Procede de determination d'une tolerance en temperature pour la regulation de la ventilation et procede de regulation de la ventilation associe |
Country Status (1)
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FR (1) | FR3084143B1 (fr) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3124584A1 (fr) | 2021-06-29 | 2022-12-30 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Optimisation d’une consigne d’un ventilateur en fonction d’une mesure de distance avec un utilisateur |
Citations (3)
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WO2011141506A1 (fr) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Contrôle personnalisé du confort thermique d'un occupant d'un bâtiment |
CN103106336B (zh) * | 2012-12-18 | 2015-09-16 | 兰州大学 | 一种基于黄金分割法构建人体舒适度计算方法 |
US20180100662A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-12 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Method for Data-Driven Learning-based Control of HVAC Systems using High-Dimensional Sensory Observations |
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2018
- 2018-07-19 FR FR1856702A patent/FR3084143B1/fr active Active
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FR3124584A1 (fr) | 2021-06-29 | 2022-12-30 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Optimisation d’une consigne d’un ventilateur en fonction d’une mesure de distance avec un utilisateur |
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FR3084143B1 (fr) | 2021-02-12 |
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