L'invention concerne les Installations de contrôle et de régulation des dispositifs de chauffage, de traitement de l'air et de rafraîchissement des bâtiments à usage d'habitation ou d'activités. Ces installations comportent généralement et s de façon connue les moyens de mesure de la température extérieure, les moyens de mesure de la température intérieure et les moyens d'imposer une température de consigne. Elles sont utilisées pour optimiser la température intérieure tout en limitant les consommations d'énergie dans les locaux. On connaît plusieurs types de régulation, et notamment les régulations par lo thermostat intérieur, par sonde extérieure ou par combinaison entre ces informations. Par exemple, certains systèmes de régulation prévoient d'adapter en temps réel la température de distribution du fluide caloporteur en fonction de la différence entre d'une part l'écart entre la température ambiante et la température demandée et d'autre part la température extérieure. Cette ls adaptation se fait soit en agissant sur la température de production du fluide caloporteur (réglage du régime des chaudières) soit par action sur une vanne trois ou quatre voies permettant de moduler la température du fluide envoyé vers les émetteurs de chaleur. Actuellement les bâtiments construits ou réhabilités présentent des 20 performances d'isolation importantes, si bien qu'ils sont dotés d'une forte inertie thermique. Cette inertie thermique peut être complétée par celle des systèmes de distribution de chaleur, par exemple les planchers chauffants. Compte tenu de l'inertie des bâtiments, une action demande de chaleur peut avoir une conséquence perceptible nettement plus tard, par exemple 6 ou 12 heures 25 après l'action dans le cas d'un bâtiment bien isolé doté d'un plancher chauffant basse température. Dans ce cas, l'arrivée de la chaleur perceptible peut coïncider avec un fort ensoleillement et/ou avec des apports solaires passifs importants, si bien que cet apport de chaleur sera contreproductif du point de vue du confort perçu et se traduira par un gaspillage d'énergie. Inversement, si 30 une vague de froid importante survient 12 heures après l'action « demande de chaleur » cet apport pourra s'avérer insuffisant et le confort perçu sera dégradé. The invention relates to control and regulating installations for heating, air treatment and cooling of residential buildings or activities. These installations generally comprise, in a known manner, the means for measuring the outside temperature, the means for measuring the internal temperature and the means for imposing a set temperature. They are used to optimize the indoor temperature while limiting energy consumption in the premises. Several types of regulation are known, and in particular the regulations by the interior thermostat, by external probe or by combination between this information. For example, some control systems provide for adapting in real time the distribution temperature of the heat transfer fluid as a function of the difference between the difference between the ambient temperature and the temperature required and the external temperature. . This ls adaptation is done either by acting on the temperature of production of the heat transfer fluid (adjustment of the speed of the boilers) or by action on a valve three or four ways to modulate the temperature of the fluid sent towards the heat emitters. At present, the buildings constructed or rehabilitated have important insulating performances, so that they have a high thermal inertia. This thermal inertia can be supplemented by that of heat distribution systems, for example heated floors. Given the inertia of the buildings, a heat demand action can have a perceptible consequence much later, for example 6 or 12 hours after the action in the case of a well insulated building with a low floor heating temperature. In this case, the arrival of visible heat may coincide with strong sunlight and / or with significant passive solar gain, so that this heat input will be counterproductive from the point of view of perceived comfort and will result in a waste of energy. 'energy. Conversely, if a significant cold wave occurs 12 hours after the "heat demand" action, this contribution may be insufficient and the perceived comfort will be degraded.
Pour remédier à ces inconvénients, on a proposé de réguler le chauffage d'un bâtiment en fonction des prévisions météorologiques sur le site concerné. On citera notamment les textes suivants, donnés à titre indicatif et non limitatif. - Installation de chauffage central et/ou de production d'eau chaude sanitaire s dont au moins un moyen de captage et/ou de génération de calories est piloté par des moyens d'exploitation des données météorologiques déposé au nom de LE QUEZOUREC THIERRY et GLORENNEC PIERRE YVES publié le 19 12 2008 sous les numéro FR 2917488 - Optimisation de la régulation du chauffage de bâtiments sur la base de io prévisions météorologiques déposé par KALISCHEK NICOLAS [FR] et GENEST OLIVIER [FR 2154437 publié le 17 02 2010, le demandeur étant la Société HAGER control SAS - Système de régulation pour une installation de chauffage prédictive basé sur un système d'information de prévision météorologique déposé par ls RAPPOPORT FRANKLIN [CH] et publié le 25 10 2006 sous le numéro EP 1715254. - Contrôle en temps réel du comportement d'immeubles en fonction des conditions météorologiques, déposé le 19 08 1987 par HEINOLA REINO et PUKKILA ILKKA (+2) sous le numéro EP0232278 (Al). Ce texte publié en 20 1987 indique que les technologies de pilotage de la thermique des bâtiments en fonction des conditions météorologiques présentes et à venir appartiennent actuellement au domaine public. Ces textes proposent d'intégrer l'évolution prévisible ou prévue de la température extérieure pour fixer les consignes de chauffage, notamment pour 25 tenir compte de l'inertie thermique du bâtiment. L'information concernant les évolutions prévues des conditions météorologiques est recueillie soit par interprétation prospective des mesures atmosphériques prises sur le site soit, le plus souvent, à travers une connexion internet. L'utilisation d'une connexion internet permet de disposer de données traitées complétées par des 30 probabilités d'occurrence. Les systèmes contenus dans l'état de la technique sont relativement bien adaptés à la gestion de la thermique de bâtiments construits récemment ou réhabilités. Par contre, ils sont inadaptés à la gestion et au pilotage de bâtiments disposant de plusieurs sources d'énergie, et a fortiori, des bâtiments à énergie positive. Les systèmes et appareils de régulation actuellement commercialisés peuvent en effet difficlement prendre en compte les différentes s ressources énergétiques présentes sur un site donné, par exemple de l'énergie fossile (gaz, fuel, charbon) ou des énergies d'origine électrique et des énergies renouvelables (solaire, géothermie, bois). Les bâtiments les plus performants du point de vue thermique intègrent souvent des équipements de production et de stockage d'énergie, sous forme calorifique, électrique ou même gravitaire lo (stockage des eaux pluviales en hauteur ou dans les cloisons par exemple). On constate que les dispositifs de surveillance et de régulation du comportement thermique actuellement contenus dans l'état de la technique sont inadaptés à la configuration spécifique des bâtiments thermiquement performants et plus spécialement des bâtiments à énergie positive. ls L'objectif essentiel de la présente invention est de proposer des méthodes et matériels de surveillance et de régulation adaptés à la plupart des bâtiments et plus spécifiquement aux bâtiments à énergie positive disposant de plusieurs sources de production et/ou de stockage d'énergie. Un objectif complémentaire est de proposer des méthodes et matériels de 20 surveillance et de régulation permettant de réduire les coûts énergétiques de fonctionnement des bâtiments. Un objectif important consiste à proposer des méthodes et matériels de surveillance et de régulation adaptés à la plupart des bâtiments et permettant de maîtriser et de réduire les émissions de gaz à effet de serre imputables aux 25 bâtiments équipés. Un objectif annexe consiste à améliorer le confort perçu en optimisant les flux de renouvellement d'air intérieur en tenant compte des besoins réels des occupants des bâtiments équipés. Pour résoudre les difficultés et permettre d'atteindre les objectifs listés ci- ao dessus, l'invention propose des équipements de surveillance et de régulation du comportement thermiques des bâtiments qui, en plus de données classiques comme : - La température extérieure. - La température intérieure dans les différentes zones - Les températures de consigne dans les différentes zones - Les prévisions météorologiques à court et moyen terme s Seront munis des moyens matériels et logiciels d'intégrer tout ou partie des informations ou données suivantes : - A- Informations complémentaires liées aux conditions climatiques - Vent en façades et en toiture mesuré en temps réel - Éclairement solaire des façades sud, est et ouest et de la toiture io - B - Informations liées aux caractéristiques du bâtiment équipé - Inertie du bâtiment - Historique des consommations et des températures intérieures - Température de l'air dans les espaces tampons (par exemple entre l'isolant et la façade) is - C - informations liées à la fréquentation et aux modes d'utilisation du bâtiment - Fréquentation (comptage ou photo satellite des parkings) - Etat des ouvrants (portes et fenêtres, avec mémorisation des durées d'ouverture) - Composition de l'air intérieur 20 - Géo localisation des habitants. - D - Informations liées aux installations de production de stockage et de distribution d'énergie présentes dans le bâtiment équipé. - Etat des stocks d'énergie présents dans le bâtiment équipé. 2969742 s To overcome these disadvantages, it has been proposed to regulate the heating of a building according to weather forecasts on the site concerned. These include the following texts, given for information only and not limiting. - Installation of central heating and / or production of domestic hot water s at least one means of capture and / or generation of calories is controlled by data mining means filed in the name of LE QUEZOUREC THIERRY and GLORENNEC PIERRE YVES published on 19 12 2008 under the number FR 2917488 - Optimization of the regulation of heating buildings on the basis of io weather forecasts filed by KALISCHEK NICOLAS [FR] and GENEST OLIVIER [FR 2154437 published on 17 02 2010, the applicant being HAGER control SAS - Control system for a predictive heating system based on a meteorological forecast information system filed by RAPPOPORT FRANKLIN [CH] and published on 25 10 2006 under the number EP 1715254. - Real-time control the behavior of buildings according to weather conditions, filed on 19 08 1987 by HEINOLA REINO and PUKKILA ILKKA (+2) under the number EP 0232278 (A1). This text published in 1987 indicates that technologies for controlling the thermal of buildings according to present and future meteorological conditions are currently in the public domain. These texts propose to integrate the foreseeable or anticipated evolution of the outside temperature to fix the heating instructions, in particular to take into account the thermal inertia of the building. The information concerning the anticipated evolutions of the meteorological conditions is collected either by prospective interpretation of the atmospheric measurements taken on the site or, most often, through an internet connection. The use of an internet connection makes it possible to have processed data supplemented with probabilities of occurrence. The systems contained in the state of the art are relatively well adapted to the thermal management of buildings recently built or rehabilitated. On the other hand, they are unsuited to the management and control of buildings with several energy sources, and even more so, buildings with positive energy. The systems and control devices currently marketed can indeed hardly take into account the different energy resources present on a given site, for example fossil energy (gas, fuel, coal) or energies of electrical origin and energies. renewable (solar, geothermal, wood). The most efficient buildings from a thermal point of view often include energy production and storage equipment, in the form of heat, electricity or even gravity (rainwater storage at height or in partitions, for example). It can be seen that the devices for monitoring and regulating thermal behavior currently contained in the state of the art are unsuitable for the specific configuration of thermally efficient buildings and more particularly for buildings with positive energy. The essential objective of the present invention is to propose methods and monitoring and control equipment suitable for most buildings and more specifically positive energy buildings with multiple sources of production and / or energy storage. A complementary objective is to provide methods and equipment for monitoring and regulation to reduce the energy costs of building operation. An important objective is to provide monitoring and control methods and equipment suitable for most buildings and to control and reduce greenhouse gas emissions from 25 buildings. An ancillary objective is to improve perceived comfort by optimizing the flow of indoor air renewal taking into account the real needs of the occupants of the buildings equipped. To solve the difficulties and to achieve the objectives listed above, the invention provides equipment for monitoring and regulating the thermal behavior of buildings, in addition to conventional data such as: - The outdoor temperature. - The indoor temperature in the different zones - The set temperatures in the different zones - Short and medium term weather forecasts s Will be provided with the hardware and software to integrate all or part of the following information or data: - A- Informations additional information related to climatic conditions - Wind in facades and roof measured in real time - Solar irradiance of the south, east and west facades and the roof io - B - Information related to the characteristics of the equipped building - Inertia of the building - History of consumptions and internal temperatures - Air temperature in the buffer areas (for example between the insulation and the facade) is - C - information related to the number and use of the building - Frequency (counting or satellite photo of the car parks ) - Opening status (doors and windows, with memorization of the opening times) - Composition of the Indoor Air 20 - Geolocation of inhabitants. - D - Information related to energy storage and distribution facilities in the equipped building. - State of the energy stocks present in the equipped building. 2969742 s
- Productions d'énergie d'origine renouvelable par les équipements intégrés au bâtiment équipé. - Prévisions de production d'énergie à court et moyen terme par les équipements intégrés au bâtiment équipé. s - rendement instantané des installations. E- informations à caractère économiques et environnementales - tarification des énergies - qualité de l'air au niveau local et régional (alertes pollution). Ces informations complémentaires seront exploitées de la façon suivante, les io indications étant donné à ce stade de façon illustrative et non limitative. - Pour ce qui concerne les Informations complémentaires liées aux conditions climatiques : La mesure de la vitesse et de la température du vent en façade permettra de corriger le coefficient de déperdition de chaque façade en fonction des ls échanges convectifs. Cette information sera utilisée pour éviter de déclancher de fausses alertes (détection d'anomalies par rapport aux consommations théoriques ou historiques à température extérieure et utilisation identiques). L'information servira également à réguler les flux d'air dirigés dans les espaces tampons (entre isolants et bardages extérieurs) dans le cas de bâtiments basse 20 consommation ou de bâtiments à énergie positive bénéficiant de dispositifs d'isolation pariétodynamiques actifs. La mesure de l'éclairement des façades sera utilisée pour corriger le bilan thermique en temps réel (évitement de fausses alertes sur la consommation) et pour réguler les apports de calories ou de frigories par zone. Elle permettra 25 également de déclancher le déploiement de dispositifs de protection solaire pour éviter la surchauffe de certaines pièces largement vitrées. Pour ce qui concerne les informations liées aux caractéristiques du bâtiment équipé L'inertie du bâtiment sera prise en compte, en complément des données et prévisions météorologiques et des informations relatives à l'occupation du bâtiment, pour déclencher en avance de phase suffisante les apports de chaleur dans les différentes zones du bâtiment. s L'historique des consommations et des températures intérieures et extérieures sera utilisé pour détecter d'éventuelles anomalies de consommation et déclencher des alertes et/ou actions correctives. Les mesures des températures de l'air circulant dans les espaces tampons (par exemple entre l'isolant et la façade pour les bâtiments équipés de dispositifs lo d'isolation pariétodynamiques actifs) serviront à déclencher dans les dits espaces tampons des circulations d'air provenant de l'intérieur (sortie des dispositifs de ventilation mécanique contrôlée) de l'extérieur (prises en façade Sud ou Nord selon les saisons) ou de dispositifs de températion (puits canadiens ou systèmes similaires). ls Les informations liées à la fréquentation et aux modes d'utilisation du bâtiment seront utilisées comme suit La fréquentation pourra être mesurée de différentes façons. En plus ou en substitution des méthodes classiques, (Programmation périodique préalable ou comptage des entrées et décomptage des sorties) l'invention préconise d'utiliser 20 un comptage des véhicules présents sur le parking privatif (reconnaissance de formes à partir d'une image captée par une caméra extérieure ou par satellite) ou encore des dispositifs de géolacalisation des utilisateurs habituels du bâtiment ou enfin une analyse du taux de CO' contenu dans l'air extrait du bâtiment. Cette information sera utilisée pour estimer les besoins de chauffage 25 et, essentiellement, pour adapter le taux de renouvellement de l'air à l'occupation réelle du bâtiment. L'information concernant la composition de l'air intérieur sera fournie par un ou plusieurs capteurs placés à l'intérieur du volume habitable. Elle sera comparée avec les données fournies par au moins un capteur placé à l'extérieur du dit 30 volume. La comparaison entre les compositions d'air intérieur et extérieur permettra de déclencher des actions correctives, parmi lesquelles la modulation du taux de renouvellement d'air (plus élevé si la teneur en CO' s'avère plus importante à l'intérieur qu'à l'extérieur, réduit dans l'hypothèse inverse). - Energy production of renewable origin by the equipment integrated into the equipped building. - Short- and medium-term energy production forecasts for equipment integrated into the equipped building. s - instantaneous performance of the facilities. E- economic and environmental information - energy pricing - air quality at local and regional level (pollution alerts). This additional information will be exploited in the following manner, the indications being given at this stage in an illustrative and nonlimiting manner. - For additional information related to climatic conditions: The measurement of wind speed and temperature on the facade will make it possible to correct the coefficient of loss of each facade as a function of the convective exchanges. This information will be used to avoid triggering false alarms (detection of anomalies compared with theoretical or historical consumption at the same outdoor temperature and use). The information will also be used to regulate the air flows directed into the buffer spaces (between insulators and external cladding) in the case of low-consumption buildings or positive energy buildings benefiting from active parietodynamic insulation devices. The measurement of the illumination of the facades will be used to correct the thermal balance in real time (avoidance of false alarms on the consumption) and to regulate the calorie or frigories contributions by zone. It will also trigger the deployment of sunscreens to prevent overheating of some largely glazed rooms. Regarding the information related to the characteristics of the equipped building The inertia of the building will be taken into account, in addition to meteorological data and forecasts and information on the occupancy of the building, to trigger in advance sufficient phase the contributions of heat in the different areas of the building. s The history of consumption and indoor and outdoor temperatures will be used to detect possible consumption anomalies and trigger alerts and / or corrective actions. Measurements of the air temperatures circulating in the buffer spaces (for example between the insulation and the facade for buildings equipped with active pariétodynamic isolation devices) will be used to trigger air circulation in the so-called buffer spaces. from the inside (output of controlled mechanical ventilation devices) from the outside (taken on the south or north facade depending on the season) or from tempering devices (Canadian wells or similar systems). ls Information on attendance and usage patterns of the building will be used as follows Attendance may be measured in different ways. In addition to or in substitution for conventional methods, (prior periodic programming or counting of inputs and counting outputs) the invention recommends using a count of the vehicles present on the private parking (recognition of shapes from a captured image by an external camera or by satellite) or even geolacalisation devices of the usual users of the building or finally an analysis of the rate of CO 'contained in the air extracted from the building. This information will be used to estimate the heating requirements and, essentially, to adjust the air change rate to the actual occupancy of the building. Information about the composition of the indoor air will be provided by one or more sensors placed inside the living space. It will be compared with the data provided by at least one sensor placed outside said volume. The comparison between the indoor and outdoor air compositions will trigger corrective actions, among which the modulation of the rate of air change (higher if the CO content is greater inside than outside, reduced in the opposite hypothesis).
L'information concernant la Géo localisation des habitants pourra être captée par l'intermédiaire des équipements GPS des véhicules des utilisateurs principaux du bâtiment concerné, ou de façon préférée, par référence à la position des téléphones portables de chacun de ces utilisateurs. En l'absence s d'occupant dans le bâtiment, les moyens de régulation agiront de telle façon que la température soit réglée à la température de veille et que le taux de renouvellement d'air soit proche des valeurs minimales. Dès lors que un ou plusieurs téléphones portables appartenant à un ou plusieurs habitants réguliers du bâtiment concerné seront détectés comme se rapprochant à une distance lo paramétrable et/ou avec une vitesse également paramétrable du dit bâtiment, des actions de régulation concernant la température intérieure et le taux de renouvellement de l'air intérieur pourront être mises en ceuvre. De façon préférée, les informations relatives aux trajets aux positionnements géographiques des téléphones portables appartenant aux différents habitants ls seront utilisées en temps réel et ne feront l'objet d'aucune mémorisation sous quelque forme que ce soit. Pour ce qui concerne le mode d'utilisation du bâtiment, l'invention propose de prendre en compte les états des ouvrants (portes et fenêtres, avec mémorisation des durées d'ouverture). L'information « fenêtre ou porte donnant 20 sur l'extérieur ouverte depuis une durée supérieure à (valeur paramétrable)» sera utilisée pour diminuer ou annuler les flux d'apport de calories ou de frigories dans la zone concernéé. Dans une variante avantageuse, cette information déclenchera la mise en fonction d'un rideau d'air à haute vitesse devant l'ouverture concernée, le dit rideau d'air étant apte à annuler ou à 25 diminuer sensiblement les échanges entre l'ambiance intérieure et l'extérieur du bâtiment. La fermeture des ouvrants pourra déclencher des actions d'apports de chaleur avec une surintensité significative, d'une valeur et d'une durée paramétrables. Les Informations liées aux installations de production de stockage et de 30 distribution d'énergie présentes dans le bâtiment équipé seront par exemple l'état des stocks d'énergie, les productions d'énergie d'origine renouvelable par les équipements intégrés au bâtiment équipé, les prévisions de production d'énergie à court et moyen terme par ces équipements, les rendements instantanés des installations de production d'énergie. On sait par exemple que 35 la production d'énergie d'origine solaire va varier de Zéro à quelques centaines 2969742 s The information concerning the Geolocation of the inhabitants can be captured via the GPS equipment of the vehicles of the main users of the building concerned, or preferably, by reference to the position of the mobile phones of each of these users. In the absence of an occupant in the building, the control means will act in such a way that the temperature is set to the standby temperature and that the air renewal rate is close to the minimum values. Since one or more mobile phones belonging to one or more regular inhabitants of the building concerned will be detected as approaching a parameterizable distance and / or with a speed also parameterizable of the said building, control actions concerning the indoor temperature and the rate of indoor air renewal can be implemented. Preferably, the information relating to the geographical positioning paths of the mobile phones belonging to the different inhabitants ls will be used in real time and will not be memorized in any form whatsoever. As regards the mode of use of the building, the invention proposes to take into account the states of the openings (doors and windows, with storage of the opening times). The information "window or gate giving on the outside open for a duration greater than (configurable value)" will be used to decrease or cancel the flows of intake of calories or frigories in the area concerned. In an advantageous variant, this information will trigger the setting in function of a curtain of air at high speed in front of the opening concerned, the said air curtain being able to cancel or substantially reduce the exchanges between the indoor environment. and the outside of the building. Closing the doors may trigger heat input actions with a significant overcurrent, a value and a duration configurable. The information related to the energy storage and distribution facilities present in the equipped building will be, for example, the state of the energy stocks, the production of renewable energy by the equipment integrated into the equipped building, short- and medium-term energy production forecasts for this equipment, instantaneous yields of energy production facilities. For example, it is known that the solar energy production will vary from zero to a few hundred 2969742 s
de watts par m2 de capteurs installés en fonction des conditions d'ensoleillement ; mais il importe d'intégrer également, dans les cas où sont utilisés des dispositifs de chauffage traditionnels, de type chaudière au fuel, au gaz naturel, au biogaz, ou encore au bois le fait que les rendements de s combustion peuvent être affectés par la température ou l'hygrométrie de l'air de combustion introduit dans les chambres de combustion. C'est pourquoi l'invention prévoit de prendre en compte en temps réel les caractéristiques de l'air de combustion (prélevé à l'extérieur ou dans le local chaufferie) ainsi que l'évolution prévisible des caractéristiques de cet air dans les heures à venir pour io piloter les algorithmes de régulation. De façon préférée, les périodes permettant l'obtention des rendements optimaux coïncideront avec des phases d'utilisation directe ou de stockage de l'énergie produite, tandis que les périodes de moindre rendement correspondront à de moindre utilisation des équipements de production de chaleur, les ressources provenant alors du déstockage de ls l'énergie préalablement emmagasinée. Les informations à caractère économiques et environnementales seront intégrées de façon systématique par les matériels et logiciels objet de la présente invention. Ces informations permettront par exemple de privilégier en temps réel les sources d'énergie les moins chères pour répondre à une 20 demande donnée, étant ici rappelé que le prix de l'électricité peut par exemple varier dans un rapport de 1 à 3 au cours de la même journée, ce qui pourra conduire à stocker préventivement de l'énergie à bas coût pour la restituer lors des phases de demande de chauffage importante correspondant à des périodes de tarification élevé. La principale utilisation, par les moyens de contrôle et de 25 pilotage des installations thermique, des informations à caractère économique et environnementales sera la prise en compte de l'état de l'air extérieur. Les informations concernant la qualité de l'air extérieur pourront provenir soit de mesures effectuées sur le site par des capteurs extérieurs au bâtiment, soit de données locales ou régionales obtenues grâce à une connexion internet, soit 30 encore d'une combinaison entre ces deux sources. En tout état de cause, ces informations relatives à la qualité de l'air extérieur seront utilisées pour diminuer les émissions de CO' et /ou de gaz à effet de serre dès lors qu'un risque de toxicité apparaîtra. Autant que possible, il sera procédé à l'arrêt ou à la mise en fonctionnement en régime réduit des générateurs de chauffage utilisant des 35 procédés par combustion dès lors que les valeurs de l'air extérieur atteindront certains seuils, les dits seuils étant paramétrables. De même les informations relatives à la qualité de l'air extérieur seront-elles utilisées pour la gestion des taux de renouvellement d'air des bâtiments équipés : en cas de pollution extérieure importante, les prises d'air extérieur pourront être partiellement ou totalement obstruées, et le processus de renouvellement d'air sera interrompu s ou minimisé. Pour réaliser ces fonctions de contrôle et de gestion optimisée en temps réel, les installations selon l'invention comporteront, en plus des dispositifs inclus dans l'état de la technique que sont : Un capteur de température extérieure io - Un ou plusieurs capteurs de température intérieure du bâtiment Une liaison internet permettant d'avoir accès aux conditions météorologiques sur le site à court ou moyen terme. Au moins l'un des dispositifs de type logiciel suivants : mémorisation de l'historique des consommations d'énergie des ls températures intérieures et extérieures du bâtiment durant les années précédentes (à défaut, les prévisions de consommations telles qu'elles ressortent des études thermiques préalables). Mémorisation ou modélisation de l'inertie thermique du bâtiment. Mémorisation ou modélisation des comportements des stockages / 20 déstockages d'énergie. Et au moins un des dispositifs complémentaires de captation de l'information suivants : - Un ou plusieurs moyens de mesure de l'exposition du bâtiment au vent et/ou à l'ensoleillement, de type anémomètre ou solarimètre. 25 - Un ou plusieurs moyens de mesure de la fréquentation du bâtiment. - Un ou plusieurs moyens de mesure de la température de l'air dans les espaces tampons (par exemple entre l'isolant et la façade) - Un ou plusieurs moyens de mesure de l'état des ouvrants. 2969742 io watts per m2 of sensors installed according to the conditions of sunshine; but it is also important to integrate, in cases where traditional heaters, such as oil, natural gas, biogas, or wood boilers are used, the fact that the combustion yields can be affected by temperature or hygrometry of the combustion air introduced into the combustion chambers. This is why the invention provides for taking into account in real time the characteristics of the combustion air (taken outside or in the boiler room) as well as the foreseeable evolution of the characteristics of this air in the hours to come to pilot the control algorithms. Preferably, the periods allowing optimal yields to be obtained will coincide with phases of direct use or storage of the energy produced, whereas the periods of least efficiency will correspond to less use of the heat generating equipment. resources then from the destocking of ls the energy previously stored. The economic and environmental information will be integrated systematically by the hardware and software object of the present invention. This information will make it possible, for example, to give priority to the cheapest energy sources in real time in order to respond to a given request, here being reminded that the price of electricity may, for example, vary in a ratio of 1 to 3 over the course of a given period. the same day, which may lead to the preventive storage of energy at low cost to restore it during the phases of demand for significant heating corresponding to periods of high tariff. The main use by the means of control and control of thermal installations, information of an economic and environmental nature will be taking into account the state of the outside air. The information concerning the quality of the outside air may come either from measurements made on the site by sensors outside the building, or from local or regional data obtained through an internet connection, or even from a combination between these two sources. . In any case, this information relating to the quality of the outside air will be used to reduce CO 2 and / or greenhouse gas emissions as soon as a risk of toxicity will appear. As much as possible, heating generators using combustion processes will be shut down or put into operation at a reduced rate as soon as the values of the outside air reach certain thresholds, the said thresholds being parameterizable. In the same way, the information relating to the quality of the outside air will be used for the management of the rates of renewal of air of the buildings equipped: in the event of important external pollution, the outside air intakes can be partially or totally obstructed , and the air renewal process will be interrupted or minimized. In order to perform these control and optimized management functions in real time, the installations according to the invention will comprise, in addition to the devices included in the state of the art, which are: An external temperature sensor io - One or more temperature sensors Inside the building An internet connection allowing access to weather conditions on the site in the short or medium term. At least one of the following software-type devices: memorization of the energy consumption history of the indoor and outdoor building temperatures in previous years (failing this, the consumption forecasts as shown by the thermal studies pre). Memorization or modeling of the thermal inertia of the building. Memorization or modeling of the behaviors of the storages / 20 destocking of energy. And at least one of the following additional information capturing devices: One or more means for measuring the exposure of the building to wind and / or sunshine, of the anemometer or solarimeter type. 25 - One or more means of measuring the attendance of the building. - One or more means for measuring the air temperature in the buffer spaces (for example between the insulator and the facade) - One or more means for measuring the state of the openings. 2969742 io
- Un ou plusieurs moyens de mesure de la composition de l'air intérieur. - Un ou plusieurs moyens de Géo localisation des habitants. - Un ou plusieurs moyens de contrôle de l'état des stocks d'énergie présents dans le bâtiment équipé. s - Un ou plusieurs moyens de comptage des productions d'énergie d'origine renouvelable par les équipements intégrés au bâtiment équipé. - Un ou plusieurs moyens de mesure des rendements instantanés des installations de production et de distribution d'énergie. - Un ou plusieurs moyens permettant de connaître la qualité de l'air au niveau io local et régional, et notamment d'avoir connaissance en temps réel d'éventuelles alertes relatives à la mauvaise qualité ou à la pollution de l'air extérieur. On sait que le confort d'un bâtiment dépend d'une part de la température et d'autre part de la composition de l'air intérieur de ce bâtiment. On sait ls également qu'il existe une contradiction entre l'objectif qui consiste à réduire les coûts de chauffage d'un bâtiment et la volonté de procurer aux occupants de ce bâtiment un air aussi sain que possible : dès lors que l'on renouvelle l'air intérieur par de l'air prélevé à l'extérieur, cet air neuf doit être porté à la température ambiante, soit au moins 18°C, ce qui implique d'importantes 20 consommations d'énergie. Dans le cas des bâtiments bénéficiant d'isolation de haute ou de très haute qualité, le poste « mise en température de l'air de renouvellement » devient prépondérant dans le bilan thermique. C'est la raison pour laquelle on a proposé, selon des procédés inclus dans l'état de la technique, de croiser sans mélange l'air extrait avec l'air neuf, et ce au moyen 25 d'échangeurs thermiques et, surtout, de limiter le taux de nouvellement de l'air intérieur à des valeurs faibles, par exemple la moitié du volume du bâtiment une fois par heure ou encore 20 mètres cube heure par personne occupant le bâtiment concerné. Ces faibles taux de renouvellement d'air ont pour conséquence de procurer un confort médiocre, et ils sont contre productif dès 30 lors que la qualité de l'air extérieur se trouve être inférieure à celle de l'air intérieur. ii - One or more means for measuring the composition of the indoor air. - One or more means of Geolocation of the inhabitants. - One or more means of controlling the state of the energy stocks present in the equipped building. s - One or more means of counting the renewable energy production by the equipment integrated into the equipped building. - One or more means of measuring the instantaneous yields of energy production and distribution facilities. One or more means making it possible to know the quality of the air at the local and regional level, and in particular to have real-time knowledge of any alerts relating to the poor quality or the pollution of the outside air. We know that the comfort of a building depends on the one hand on the temperature and on the other hand on the composition of the indoor air of this building. We also know that there is a contradiction between the objective of reducing the heating costs of a building and the desire to provide the occupants of this building with as healthy a sound as possible: as soon as we renew the indoor air by air taken outside, this fresh air must be brought to ambient temperature, ie at least 18 ° C, which implies significant energy consumption. In the case of buildings with high or very high quality insulation, the "Renewing air temperature" station becomes predominant in the thermal balance. This is the reason why it has been proposed, according to methods included in the state of the art, to mix the extracted air with fresh air without mixing, by means of heat exchangers and, above all, to limit the rate of newly indoor air to low values, for example half the volume of the building once an hour or 20 cubic meter hour per person occupying the building concerned. These low air exchange rates result in poor comfort, and they are counterproductive as soon as the quality of the outside air is lower than that of the indoor air. ii
De plus la plupart des bâtiments génèrent une pollution significative d'une part en rejetant dans l'atmosphère des gaz de combustion émis par leurs générateurs de chauffage d'autre part en rejetant dans cette même atmosphère de l'air vicié pour avoir été inhalé et rejeté par les occupants du bâtiment ou s pour avoir été affecté par les activités de ces derniers (cuisines, bains, etc....). Dans l'état actuel de la technique ces pollutions cumulatives sont considérées comme inéluctables et les dispositifs de contrôle et de régulation des installations thermiques ne prévoient pas les moyens de prévenir, de réduire ou d'annuler ces pollutions. L'invention prévoit de résoudre cette difficulté en lo utilisant, dans certaines circonstances et notamment lorsque des seuils de mauvaise qualité de l'air extérieur sont atteints ou risquent d'être atteints, l'air vicié extrait des bâtiments comme comburant des installations de production de chaleur. Cet air vicié sera introduit dans la chambre de combustion du générateur de chaleur, ce qui présentera l'avantage de réduire globalement les ls quantités de CO' rejetées dans l'atmosphère et d'améliorer les rendements de combustion, l'effet positif de l'utilisation d'un air tempéré (vers 18°C au lieu de la température de l'air extérieur qui peut être inférieure à Zéro) compensant largement l'effet négatif d'une moindre teneur en oxygène. Dans certaines conditions d'hygrométrie, la régulation choisira toutefois de rejeter directement 20 l'air vicié à l'extérieur et d'utiliser de l'air prélevé à l'extérieur comme comburant des générateurs de chauffage. In addition most buildings generate significant pollution on the one hand by discharging into the atmosphere of the combustion gases emitted by their heating generators on the other hand by rejecting in the same atmosphere stale air for having been inhaled and rejected by the occupants of the building or s for being affected by the activities of the latter (kitchens, baths, etc ....). In the current state of the art, these cumulative pollution are considered unavoidable and the control and regulation devices of thermal installations do not provide the means to prevent, reduce or cancel these pollution. The invention provides for solving this difficulty by using, in certain circumstances and in particular when thresholds of poor quality of the outside air are reached or are likely to be reached, stale air extracted from buildings as combustive of production facilities. heat. This exhaust air will be introduced into the combustion chamber of the heat generator, which will have the advantage of reducing globally the quantities of CO 'released into the atmosphere and to improve the combustion efficiencies, the positive effect of the use of temperate air (at around 18 ° C instead of the outside air temperature which may be less than zero) largely offsetting the negative effect of lower oxygen content. Under certain hygrometry conditions, however, the control will choose to directly reject the exhaust air outside and to use outside air as the oxidizer of the heating generators.