[go: up one dir, main page]

FR3065062B1 - Procede et installation pour le controle de la qualite et/ou de la temperature de l'air d'un batiment - Google Patents

Procede et installation pour le controle de la qualite et/ou de la temperature de l'air d'un batiment Download PDF

Info

Publication number
FR3065062B1
FR3065062B1 FR1753132A FR1753132A FR3065062B1 FR 3065062 B1 FR3065062 B1 FR 3065062B1 FR 1753132 A FR1753132 A FR 1753132A FR 1753132 A FR1753132 A FR 1753132A FR 3065062 B1 FR3065062 B1 FR 3065062B1
Authority
FR
France
Prior art keywords
air
building
temperature
storage device
thermal storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
FR1753132A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3065062A1 (fr
Inventor
David De Carlos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR1753132A priority Critical patent/FR3065062B1/fr
Publication of FR3065062A1 publication Critical patent/FR3065062A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3065062B1 publication Critical patent/FR3065062B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0017—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using cold storage bodies, e.g. ice
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F24F5/005—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground using energy from the ground by air circulation, e.g. "Canadian well"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0075—Systems using thermal walls, e.g. double window
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0056—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using solid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/023—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material being enclosed in granular particles or dispersed in a porous, fibrous or cellular structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
    • F24D5/02—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating with discharge of hot air into the space or area to be heated
    • F24D5/04—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating with discharge of hot air into the space or area to be heated with return of the air or the air-heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0075—Systems using thermal walls, e.g. double window
    • F24F2005/0082—Facades
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40—Geothermal heat-pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54—Free-cooling systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/90—Passive houses; Double facade technology
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de contrôle de la qualité et/ou de la température de l'air dans un bâtiment (10) comprenant un circuit de transport d'air en communication de fluide en amont de celui-ci avec un ensemble d'admission d'air (13), ledit ensemble comprenant une entrée (14) d'air pour admettre de l'air extérieur audit bâtiment (10), au moins un dispositif de chauffage de l'air par absorption de rayonnement solaire et une arrivée (15) d'air provenant de l'intérieur du bâtiment (10), ledit circuit de transport comportant un dispositif (22) de stockage thermique, dans lequel - on détermine la nature et éventuellement la température, de l'air reçu dans ledit ensemble d'admission, puis - on fait circuler ledit air ainsi défini depuis ledit ensemble d'admission dans ledit circuit de transport, au moyen d'une unique unité de ventilation (21), ledit air circulant au travers dudit dispositif (22) de stockage thermique vers une zone de bifurcation comprenant d'une part une entrée en communication avec un passage (23) vers l'intérieur du bâtiment (10) et d'autre part, un port (24) de sortie vers l'extérieur du bâtiment (10), un dispositif de sélection étant agencé pour sélectivement choisir ledit port (24) de sortie ou ledit passage (23), ladite unité de ventilation (21) permettant ainsi de renouveler au moins en partie l'air du bâtiment (10) et/ou de chauffer ou refroidir l'air ainsi défini.

Description

Procédé et installation pour le contrôle de la qualité et/ou de la température de l’air d’un bâtiment
ARRTF.RF.-PLAN DE L’INVENTION
Domaine de l’invention
La présente invention concerne un procédé de contrôle de la qualité et/ou de la température de l'air dans un bâtiment tel qu’une habitation ou un bâtiment tertiaire (bureaux, magasins, ...) ou industriel (usines, ateliers, ...) ou encore le chauffage d’une enceinte à usage industriel.
Elle concerne également une installation pour la mise en œuvre de ce procédé de contrôle.
Arrière-plan technologique
Il existe de nombreuses méthodes permettant de réguler la température dans des habitations.
Certaines de ces méthodes mettent en œuvre les propriétés thermodynamiques d’un fluide frigorigène pour assurer le chauffage/climatisation des pièces d’une habitation.
Par exemple, il est ainsi connu de disposer un ou plusieurs groupes à l’extérieur d’une habitation, chaque groupe comprenant un échangeur avec l’air extérieur, un compresseur pour comprimer un fluide frigorigène et un ventilateur, et une ou plusieurs unités de soufflage placées dans chaque pièce de l’habitation à traiter.
Si l’installation résultante permet effectivement de réguler la température à l’intérieur des pièces à traiter, elle pose cependant de nombreux inconvénients en ce que ces groupes extérieurs sont inesthétiques, difficiles à cacher, bruyants notamment lorsqu’ils sont multiples.
De plus, une telle installation est également onéreuse à maintenir en bon état.
Il est, par ailleurs, connu que de tels procédés ne permettent pas d'améliorer la qualité de l'air intérieur, notamment en assurant le remplacement de l’air intérieur vicié par de l’air neuf provenant de l’extérieur de l’habitation.
Or, il est essentiel d’assurer un tel renouvellement notamment pour des raisons hygiéniques.
Il est ainsi nécessaire de disposer d’un autre système, en supplément de l’installation permettant la régulation/climatisation des pièces d’une habitation, pour procéder au renouvellement de l'air notamment dans des pièces sensibles telles que les cuisines, les toilettes et salles de bain. A titre illustratif, la ventilation double flux peut être utilisée pour renouveler l’air dans un édifice clos. Elle consiste typiquement en la mise en place de bouches d’entrée d’air dans les pièces de vie (salon, bureau, chambres, ...) et de bouches d’extraction d’air dans les pièces à pollution spécifique.
Les bouches d’entrée d’air neuf et d’extraction de l’air vicié sont reliées à un caisson intégrant deux ventilateurs assurant chacun une fonction spécifique, le premier l’insufflation de l’air neuf par les bouches d’entrée d’air, le second l’extraction de l’air vicié par les bouches d’extraction.
On constate toutefois que les techniques de ventilation des habitations de l’état de l’art engendrent des déperditions thermiques liées à l’introduction de l’air neuf, ce qui augmente le coût énergétique pour assurer le maintien de l’air à une température cible dans l’habitation, notamment en hiver.
De surcroît, ces divers systèmes et installations complexifient la structure d’une habitation moderne puisqu’il est nécessaire de multiplier les réseaux de circulation de fluides.
Il en résulte également un accroissement du coût global de l’habitation.
La multiplication du nombre de ventilateurs augmente également les coûts de maintenance de ces systèmes et installations.
Or, on cherche actuellement des solutions techniques plus simples de chauffage et de climatisation pour des bâtiments faiblement consommateurs d’énergie tels que des bâtiments basse consommation ou passifs, tout en étant capable d'assurer un renouvellement de l'air afin de respecter la règlementation en vigueur et anticiper les futures réglementations sur la quabté de l'air.
Objet de l’invention
La présente invention vise donc à pallier les inconvénients de l’art antérieur et à répondre aux contraintes ci-dessus énoncées en proposant un procédé et une installation pour le contrôle de la quabté et/ou de la température de l’air dans un édifice clos, simple dans leur conception et dans leur mode opératoire, d’une maintenance aisée tout en étant peu onéreuse.
Un autre objet de la présente invention est une telle installation présentant une réduction significative du nombre de ventilateurs requis pour le renouvellement de l’air et l’insufflation d’air chaud ou froid dans l’édifice clos, et par conséquent d’un temps de montage réduit tout en assurant les fonctions requises.
L’invention concerne encore un bâtiment équipé d’une telle installation de contrôle de la quabté et/ou de la température de l'air dans l’édifice clos. BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION A cet effet, l’invention concerne un procédé de contrôle de la quabté et/ou de la température de l’air dans un bâtiment comprenant un circuit de transport d’au, ledit circuit étant en communication de fluide en amont de celui-ci avec un ensemble d’admission d’air, ledit ensemble d’admission comprenant une entrée d’air pour admettre de l’air extérieur audit bâtiment, au moins un dispositif de chauffage de l’air par absorption de rayonnement solaire et une arrivée d’air provenant de l’intérieur du bâtiment pour recirculer ledit air, ledit circuit de transport comportant un dispositif de stockage thermique pour absorber et stocker de la chaleur ou du froid transporté par ledit air, dans lequel - on détermine tout d’abord la nature, et éventuellement la température, de l’air reçu dans ledit ensemble d’admission, puis - on fait circuler ledit air ainsi défini depuis ledit ensemble d’admission dans ledit circuit de transport, au moyen d’une unique unité de ventilation, ledit air circulant au travers dudit dispositif de stockage thermique vers une zone de bifurcation, ladite zone de bifurcation comprenant d’une part une entrée en communication avec un passage vers l’intérieur du bâtiment et d’autre part, un port de sortie vers l’extérieur du bâtiment, un dispositif de sélection étant agencé pour sélectivement choisir ledit port de sortie ou ledit passage, ladite unité de ventilation permettant ainsi de renouveler au moins en partie l’air du bâtiment et/ou de chauffer ou refroidir l’air ainsi défini.
On entend ici par l’expression « on détermine la nature de l’air », le fait de décider de la nature de l’air reçu dans ledit ensemble d’admission et d’agir sur un ou plusieurs éléments de cet ensemble d’admission d’air pour obtenir ladite nature d’air.
On entend ici par « la nature » de l’air admis dans l’ensemble d’admission, la qualité de l’air ou en d’autres termes, si cet air est purement de l’air neuf provenant de l’extérieur du bâtiment, uniquement de l’air provenant de l’intérieur du bâtiment ou encore un mélange des deux, les proportions respectives du mélange étant fonction de la qualité de l’air intérieur au bâtiment et de la température de l’air souhaitée du mélange.
Grâce à l'invention, on peut avantageusement au moyen d’une même et seule unité de ventilation assurer le renouvellement d’au moins une partie de l’air dans le bâtiment ainsi que le refroidissement ou le chauffage de la ou des pièces à traiter de ce bâtiment.
Bien entendu, en hiver ou par temps froid, ce procédé peut consister à chauffer de l’air neuf provenant de l’extérieur du bâtiment et/ou de l’air recyclé provenant de l’intérieur du bâtiment à une température supérieure ou égale à celle souhaitée dans le bâtiment. Ce chauffage peut être obtenu dans l’ensemble d’admission grâce au dispositif de chauffage de l’air par absorption de rayonnement solaire et/ou par passage de l’air ainsi défini dans le dispositif de stockage thermique.
En été ou par temps chaud, ce procédé peut consister à refroidir l’air neuf extérieur au bâtiment et/ou de l’air recyclé provenant de l’intérieur du bâtiment à une température inférieure à celle souhaitée dans le bâtiment par échange de chaleur de l’air ainsi défini avec le dispositif de stockage thermique.
Ce bâtiment est avantageusement en surpression.
Dans différents modes de réalisation particuliers de ce procédé, chacun ayant ses avantages particuliers et susceptibles de nombreuses combinaisons techniques possibles: - ladite unité de ventilation comprend au moins un ventilateur, ladite unité de ventilation étant placée en amont ou aval dudit dispositif de stockage thermique dans ledit circuit de transport d’air.
Lorsque ladite unité de ventilation comprend au moins deux ventilateurs, lesdits ventilateurs sont avantageusement placés en parallèle pour offrir une plage de modulation du débit d’air plus grande.
La mise en œuvre d’au moins deux ventilateurs assure également un fonctionnement plus sécurisé, puisque l’un d’entre eux peut tomber en panne. - on mélange de l’air extérieur audit bâtiment avec de l’air provenant de l’intérieur du bâtiment dans ledit ensemble d’admission.
De préférence, ayant réabsé au moins une mesure de la quabté de l’air (taux de dioxyde de carbone (C02), taux de composés organiques volatils (COV), humidité, ...) présent à l’intérieur du bâtiment, on compare préalablement ladite ou lesdites mesures au regard d’au moins une valeur de consigne puis on détermine ledit mélange à réabser.
Par ailleurs, par son passage au travers du dispositif de stockage, on s’assure que l'air injecté dans le bâtiment présente la température souhaitée notamment lorsque le soleil ne permet pas en hiver ou en périodes froides de chauffer suffisamment l’air neuf dans ledit au moins un dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire.
Ainsi, et à titre d’exemple, dans la journée, on peut chauffer l’air neuf provenant de l’extérieur du bâtiment, l’air recyclé ou un mélange de deux, avec un surplus de calories qui seront stockées dans ledit dispositif de stockage thermique afin d’être restituées la nuit à l’air circulant dans ledit conduit de transport. - chaque dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire comprenant une paroi extérieure et une paroi intérieure séparées par une lame d’air, ladite paroi extérieure étant destinée à recevoir ledit rayonnement solaire et ladite paroi intérieur étant destinée à absorber au moins en partie ledit rayonnement solaire, on chauffe l’air ainsi défini en établissant une circulation d’air, par exemple de type Tichelmann, le long de la face extérieure de ladite paroi intérieure, laquelle délimite en partie un conduit de circulation d’air extérieur audit dispositif de chauffage d’air.
La configuration fermée de chaque dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire permet de limiter, voire d’éviter, une diminution de ses performances par les poussières qui seraient autrement déposées par l’air circulant entre ses parois.
On empêche également toute dégradation possible de la qualité de l’air. En effet, si l’air présent dans l’ensemble d’admission circulait entre les parois dudit au moins un dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire, sa qualité pourrait être affectée par le dégazage des parois de chaque dispositif de chauffage exposées à des températures élevées. - on contrôle la température dans ledit au moins un dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire et/ou dans ledit conduit en partie délimité par ledit au moins un dispositif de chauffage pour éviter une éventuelle détérioration de ce ou ces derniers. - ladite unité de ventilation comprenant au moins un ventilateur à vitesse variable et mesurant la température dans la partie aval dudit conduit de circulation d’air, on ajuste la vitesse de chaque ventilateur afin de contrôler la température de l’air circulant dans ledit conduit de transport.
On peut admettre dans ledit ensemble d’admission d’air, uniquement de l’air provenant de l’extérieur du bâtiment et faire circuler cet air dans un conduit de dérivation, ou de bypass, relié d’une part à l’entrée du dispositif de stockage thermique et d’autre part, à la sortie de celui-ci, afin que cet air chauffé ne circule pas dans le dispositif de stockage thermique mais sorte directement par le port de sortie ou soit utilisé.
Un tel mode de réalisation autorise, par exemple, le refroidissement de chaque dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire sans affecter la température du dispositif de stockage thermique. - on reçoit dans ledit ensemble d’admission uniquement de l’air extérieur à une température distincte de la température du dispositif de stockage, lequel est éventuellement chauffé par ledit au moins un dispositif de chauffage, et on fait circuler ledit air extérieur au travers dudit dispositif de stockage thermique directement vers ledit port de sortie afin de modifier sa température. A titre purement illustratif, durant la nuit, on admet de l’air extérieur dans ledit ensemble d’admission, lequel présente une température inférieure à celle du dispositif de stockage thermique, et on fait circuler ledit air au travers dudit dispositif de stockage thermique et directement vers le port de sortie du bâtiment pour abaisser la température de ce dispositif de stockage thermique. La température à l’intérieur du bâtiment est ainsi préservée tandis que durant la journée, de l’air chaud admis dans l’ensemble d’admission pour être introduit dans le bâtiment après avoir été refroidi par échange thermique avec le dispositif de stockage.
On peut encore faire fonctionner l’installation dans un mode dit de surstockage dans lequel on surchauffe, grâce audit au moins un dispositif de chauffage, de l’air provenant uniquement de l’extérieur audit bâtiment et on fait circuler cet air surchauffé au travers dudit dispositif de stockage thermique directement vers le port de sortie afin d’apporter les calories nécessaires au dispositif de stockage thermique.
Un tel mode de surstockage peut être utilisé pour élever rapidement la température du dispositif de stockage.
La présente invention concerne également une installation pour la mise en œuvre du procédé de contrôle de la qualité et/ou de la température de l’air dans un bâtiment tel que décrit précédemment, ladite installation comprenant un circuit de transport d’air en communication de fluide en amont de celui-ci avec un ensemble d’admission d’air, ledit ensemble d’admission comprenant une entrée d’air pour admettre de l’air extérieur audit bâtiment, au moins un dispositif de chauffage de l’air par absorption de rayonnement solaire et une arrivée d’air provenant de l’intérieur du bâtiment pour recirculer ledit air, ledit circuit comportant un dispositif de stockage thermique pour absorber et stocker de la chaleur ou du froid transporté par ledit air, ledit circuit comprenant en aval ou en amont dudit dispositif de stockage thermique, une unique unité de ventilation pour extraire l’air reçu dans ledit ensemble d’admission et le déplacer dans ledit circuit de transport, au travers dudit dispositif de stockage thermique et vers une zone de bifurcation, ladite zone de bifurcation comprenant d’une part une entrée en communication avec un passage vers l’intérieur du bâtiment et d’autre part, un port de sortie vers l’extérieur du bâtiment, un dispositif de sélection étant agencé pour sélectivement choisir ledit port de sortie ou ledit passage, ladite unité de ventilation permettant ainsi de renouveler au moins en partie l’air du bâtiment et/ou de chauffer ou refroidir l’air ainsi défini.
Selon un aspect de l’installation de l’invention, cette unité de ventilation comprend au moins un ventilateur, cette unité de ventilation étant placée en amont ou aval dudit dispositif de stockage thermique.
De préférence, lorsque cette unité de ventilation comporte plusieurs ventilateurs, ceux-ci sont placés en parallèle.
Selon un autre aspect de l’installation de l’invention, elle comporte une conduite de dérivation, ou de by-pass, constituant un conduit de circulation de l’air parallèle, rejoignant l’entrée du dispositif de stockage thermique et la sortie de ce dernier.
Un tel mode de réalisation autorise avantageusement l’évacuation d’un air surchauffé directement vers le port de sortie du bâtiment sans affecter la température du dispositif de stockage thermique. Cela est notamment réalisé en cas de chauffe excessive dans le ou les dispositifs de chauffage de l’air par absorption de rayonnement solaire afin de refroidir celui ou ceux-ci.
De manière avantageuse, un tel mode de réalisation autorise également Γutilisation de l’air chauffé par ledit au moins un dispositif de chauffage de l’air par absorption de rayonnement solaire, sans qu’aucun échange thermique n’intervierme entre cet air chauffé transporté et le dispositif de stockage thermique.
Encore selon un autre aspect de l’installation de l’invention, le dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire comprend une paroi extérieure une paroi intérieure séparées l’une de l’autre par une lame d’air, la face extérieure de ladite paroi intérieure délimitant une partie d’au moins un conduit dans lequel l’air traversant ledit ensemble d’admission peut circuler.
De manière avantageuse, ledit au moins un conduit est configuré pour déterminer une circulation d’air de type Tichelmann. On s’assure ainsi d’un équilibrage des pertes entre l’entrée et la sortie du conduit car quel que soit le chemin emprunté par les molécules d’air, chacune aura effectué la même distance et rencontrée sensiblement les mêmes pertes de charge.
Selon un autre aspect de l’installation de l’invention, ledit dispositif de stockage thermique comporte des éléments solides d’une granulométrie comprise entre 20 et 100 mm tels que des galets, de préférence des galets alluvionnaires constitués majoritairement de silice ayant un diamètre moyen compris entre 40 et 60 mm.
Alternativement, il peut encore comporter des canettes dont le volume intérieur de chacune est entièrement rempli de béton, terre crue, eau ou d’un matériau à changement de phase, ces canettes étant étanchéifiées lorsqu’elles contiennent un liquide.
Bien entendu, il pourrait encore s’agir de tout autre récipient, ou contenant, réalisé dans tout matériau et dont la forme et la nature sont déterminées pour maîtriser les pertes de charge.
La présente invention concerne également un bâtiment équipé d’une installation telle que décrite précédemment.
De préférence, ledit dispositif de stockage thermique est placé au moins en partie, dans le sol en étant reçu dans ou en définissant une partie dudit circuit de transport d’air. Ce dispositif de stockage thermique comporte avantageusement une enveloppe par exemple définie par des parois isolantes, dans laquelle sont reçus les éléments solides de stockage thermique.
Le terme de « sol » doit ici être compris au sens large et couvre aussi bien un sol naturel tel qu'un volume de terre, une strate de roche, qu’un sol aménagé tel que le sous-sol d'un bâtiment, les fondations d'un bâtiment et leur environnement géologique, des éléments et assemblages d'éléments de structure d'un bâtiment (murs, dalles...), ou l'équivalent.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels: - la Figure 1 est une vue en coupe d’un bâtiment équipé d’une installation pour le contrôle de la qualité et/ou de la température de l’air selon un mode de réalisation particulier de la présente invention ; - la Figure 2 représente schématiquement une vue en coupe en plan du dispositif de stockage thermique de l’installation de la Fig. 1 ;
DESCRIPTION DETATT.T.F.F. DF. MODE DE REALISATION DE L’INVENTION
Tout d’abord, on note que les figures ne sont pas à l’échelle.
Les Figures 1 et 2 représentent de manière schématique un bâtiment équipé d’une installation pour le contrôle de la quabté et/ou de la température de l’air selon un mode de réabsation particuher de la présente invention. A titre purement illustratif, ce bâtiment 10 à basse consommation d’énergie (BBC) est un complexe sportif comprenant notamment un sous-sol 11 et une grande salle 12 pour la pratique d’activités sportives.
Ce bâtiment 10 comporte des vitrages épais et doubles ayant un pouvoir isolant thermique et phonique des bruits de l'extérieur (non représentés). En l’absence de grille de sécurité, les vitres seront des vitres anti-effraction. L’installation pour le contrôle de la qualité et/ou de la température de l’air comprend un circuit de transport d’air en partie reçu dans le sous-sol 11 du bâtiment 10.
Ce circuit est en communication de fluide en amont de celui-ci avec un ensemble 13 d’admission d’air.
Cet ensemble 13 d’admission d’air comprend une entrée 14 d’air pour admettre de l’air extérieur au bâtiment 10, une pluralité de dispositifs de chauffage de l’air par absorption de rayonnement solaire placés sur la façade du bâtiment 10, une arrivée 15 d’air provenant de l’intérieur du bâtiment pour recycler cet air.
Il comporte également que des vannes et/ou clapets mobiles (non représentés) qui sont commandés à distance pour assurer la sélection de la qualité de l’air, i.e. air neuf provenant de l’extérieur et/ou air recyclé provenant de l’intérieur du bâtiment, et la circulation de l’air dans cet ensemble 13 d’admission d’air, notamment pour chauffer cet air par les dispositifs de chauffage par absorption de rayonnement solaire.
Chaque dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire est une unité modulaire, ladite unité modulaire comprenant une paroi extérieure 16 telle qu’en polycarbonate, et une paroi intérieure 17 solidarisées sur leur périphérie en délimitant entre elles un espace vide dans lequel est logé une lame d’air. La paroi intérieure 17 présente un haut pouvoir d’absorption du rayonnement 18 solaire tandis que la face extérieure de cette paroi intérieure 17 délimite une partie d’un conduit 19 dans lequel l’air traversant ledit ensemble d’admission peut circuler lorsqu’une vanne autorise son accès à l’air présent dans ledit ensemble d’admission. L’ensemble 13 d’admission d’air comporte encore un volume 20, appelé plénum, de réception de l’air défini en amont afin que cet air ainsi défini circule en aval dans le reste du circuit de transport d’air.
Bien entendu, en fonction de paramètres mesurés par un ou plusieurs capteurs tels que la température, le taux de dioxyde de carbone (C02) et le taux de composés organiques volatils (COV) présent dans l’air intérieur au bâtiment, l’installation peut comprendre une imité centrale comprenant un processeur assurant la comparaison en temps réel de ces paramètres mesurés par rapport à des valeurs de référence stockées dans une unité de stockage et le déclenchement à distance des vannes et clapets pour sélectionner de manière automatique l’air admis dans l’ensemble d’admission et faire circuler cet air ainsi sélectionné dans le circuit de transport de l’air.
Le bâtiment fonctionne ici en surpression pour assurer notamment l’évacuation de l’air vicié.
Un unique ventilateur 21 permet de déplacer l’air reçu dans ledit ensemble d’admission reçu dans le plénum 20 vers le reste du circuit de transport notamment en faisant circuler cet air au travers d’un dispositif 22 de stockage thermique et vers une zone de bifurcation.
Cette zone de bifurcation comprend d’une part une entrée en communication avec un passage 23 vers l’intérieur du bâtiment et d’autre part, un port 24 de sortie vers l’extérieur du bâtiment, un dispositif de sélection (non représenté) étant agencé pour sélectivement choisir le port 24 de sortie ou le passage 23.
Cet unique ventilateur 21 permet ainsi de renouveler au moins en partie l’air du bâtiment et/ou de chauffer ou refroidir l’air ainsi défini.
Le dispositif 22 de stockage thermique comprend des cannettes 25 d’aluminium remplies de terre crue, lesquelles sont ici assemblées entre elles en étant empilées pour former des colonnes. A titre d’exemple, cet assemblage peut être réalisé par collage.
Ces cannettes 25 sont avantageusement reçues dans une enveloppe étanche pour éviter toute fuite d’air, cette enveloppe étant également isolante thermiquement. L’air déplacé par Tunique ventilateur 21 suit un chemin perturbé entre ces cannettes 25 ce qui favorise les échanges thermiques. L’installation comporte encore une conduite 26 de dérivation, ou de by-pass, constituant un conduit de circulation de l’air parallèle rejoignant l’entrée du dispositif 22 de stockage thermique et la sortie de ce dernier. Cette conduite 26 de dérivation comporte des registres 27 pour gérer la circulation de l’air ainsi défini dans le conduit de transport d’air.

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de contrôle de la qualité et/ou de la température de l’air dans un bâtiment (10) comprenant un circuit de transport d’air, ledit circuit étant en communication de fluide en amont de celui-ci avec un ensemble d’admission d’air (13), ledit ensemble d’admission comprenant une entrée (14) d’air pour admettre de l’air extérieur audit bâtiment (10), au moins un dispositif de chauffage de l’air par absorption de rayonnement solaire et une arrivée (15) d’air provenant de l’intérieur du bâtiment (10) pour recirculer ledit air, ledit circuit de transport comportant un dispositif (22) de stockage thermique pour absorber et stocker de la chaleur ou du froid transporté par ledit air, dans lequel - on détermine tout d’abord la nature, et éventuellement la température, de l’air reçu dans ledit ensemble d’admission, puis - on fait circuler ledit air ainsi défini depuis ledit ensemble d’admission dans ledit circuit de transport, au moyen d’une unique unité de ventilation (21), ledit air circulant au travers dudit dispositif (22) de stockage thermique vers une zone de bifurcation, ladite zone de bifurcation comprenant d’une part une entrée en communication avec un passage (23) vers l’intérieur du bâtiment (10) et d’autre part, un port (24) de sortie vers l’extérieur du bâtiment (10), un dispositif de sélection étant agencé pour sélectivement choisir ledit port (24) de sortie ou ledit passage (23), ladite unité de ventilation (21) permettant ainsi de renouveler au moins en partie l’air du bâtiment (10) et/ou de chauffer ou refroidir l’air ainsi défini, et en ce qu’on reçoit dans ledit ensemble d’admission uniquement de l’air extérieur à une température distincte de la température du dispositif de stockage, lequel est éventuellement chauffé par ledit au moins un dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire, et on fait circuler ledit air extérieur au travers dudit dispositif (22) de stockage thermique directement vers ledit port (24) de sortie afin de modifier la température dudit dispositif de stockage.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite unité de ventilation (21) comprend au moins un ventilateur, ladite unité de ventilation (21) étant placée en amont ou aval dudit dispositif (22) de stockage thermique dans ledit circuit de transport d’air.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque dispositif de chauffage d’air par absorption de rayonnement solaire comprenant une paroi extérieure et une paroi intérieure séparées par une lame d’air, ladite paroi extérieure étant destinée à recevoir ledit rayonnement solaire et ladite paroi intérieur étant destinée à absorber au moins en partie ledit rayonnement solaire, on chauffe l’air ainsi défini en établissant une circulation d’air le long de la face extérieure de ladite paroi intérieure, laquelle délimite en partie un conduit de circulation d’air extérieur audit dispositif de chauffage d’air.
  4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite unité de ventilation (21) comprenant au moins un ventilateur à vitesse variable et mesurant la température dans la partie aval dudit conduit de circulation d’air, on ajuste la vitesse de chaque ventilateur afin de contrôler la température de l’air circulant dans ledit conduit de transport.
FR1753132A 2017-04-10 2017-04-10 Procede et installation pour le controle de la qualite et/ou de la temperature de l'air d'un batiment Active FR3065062B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1753132A FR3065062B1 (fr) 2017-04-10 2017-04-10 Procede et installation pour le controle de la qualite et/ou de la temperature de l'air d'un batiment

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1753132 2017-04-10
FR1753132A FR3065062B1 (fr) 2017-04-10 2017-04-10 Procede et installation pour le controle de la qualite et/ou de la temperature de l'air d'un batiment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3065062A1 FR3065062A1 (fr) 2018-10-12
FR3065062B1 true FR3065062B1 (fr) 2019-11-15

Family

ID=59381414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1753132A Active FR3065062B1 (fr) 2017-04-10 2017-04-10 Procede et installation pour le controle de la qualite et/ou de la temperature de l'air d'un batiment

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3065062B1 (fr)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2476806A1 (fr) * 1980-02-25 1981-08-28 Studelec Etu Installa Gles Ind Maison solaire a captage et chauffage d'ambiance a air
JPS5790533A (en) * 1980-11-27 1982-06-05 Matsushita Electric Works Ltd Cooling apparatus utilizing terrestrial heat
DE3546455A1 (de) * 1984-09-20 1986-10-16 Schwarz, Theo, Dipl.-Ing., 8228 Freilassing Aussenwandkonstruktion an einem bauwerk
DE3801199A1 (de) * 1988-01-18 1989-07-27 Erhard Wolke Verfahren zum energiesparenden beheizen von gebaeuden sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
FR3065062A1 (fr) 2018-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2954670A1 (fr) Procede et dispositif pour reduire la consommation d'energie d'un centre comportant des equipements energivores.
EP2244023A1 (fr) Dispositif de traitement d'air
FR2933479A1 (fr) Procede et dispositif de regulation de la temperature et de l'hygrometrie a l'interieur d'un batiment
FR3065062B1 (fr) Procede et installation pour le controle de la qualite et/ou de la temperature de l'air d'un batiment
EP2339253A1 (fr) Maison d'habitation avec système de climatisation passive
WO1994023249A1 (fr) Procede et dispositif de climatisation et/ou de chauffage de logements, notamment d'immeubles collectifs
EP2339909B1 (fr) Procédé et dispositif pour réduire la consommation d'énergie d'un centre comportant des équipements énergivores.
FR2942300A1 (fr) Module de genie climatique
FR3041085A1 (fr) Puits climatique multi-etage comportant des moyens de controle de la distribution d'air exterieur dans un habitat
FR2951472A1 (fr) Procede d'isolation thermique active et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
FR2977005A1 (fr) Installation de ventilation a chauffage modulable
EP2498588B1 (fr) Procédé de gestion thermique d'une installation de conversion d'énergie électrique et installation pour mise en oeuvre du procédé
FR2938319A1 (fr) Dispositif de chauffage, de rafraichissement et de traitement de l'air
WO1999043992A1 (fr) Dispositif integre, prefabrique et modulaire, de chauffage et de ventilation d'un local de batiment
EP2442041B1 (fr) Installation de ventilation mécanique par insufflation hygrorégulée et procédé associé
EP3599430B1 (fr) Appareil monobloc de traitement climatique et de renouvellement d'air pour un local situé dans un bâtiment
FR2865023A1 (fr) Dispositif de regulation de la ventilation d'une piece d'un batiment
EP2961895A1 (fr) Agencement pour bâtiment à isolation thermique adaptative et procédé associé
FR3152820A1 (fr) Système d’isolation thermique d’un bâtiment avec circulation d’air et son procédé de commande
FR2516639A1 (fr) Combine solaire/pompe a chaleur
FR3116889A1 (fr) Appareil de chauffage et de refroidissement
EP3742062A1 (fr) Echangeur thermique a double circuit
FR2966226A1 (fr) Installation de ventilation mecanique par insufflation hygroregulee et procede associe
FR3132762A1 (fr) Dispositif et procédé pour la mesure de la performance thermique d’un bâtiment
FR3020133B1 (fr) Dispositif de chauffage et/ou de rafraichissement pour batiment a circulation longitudinale d'air a travers le reservoir de stockage

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20181012

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9