BE1020904A5 - Procede permettant le renouvellement de l'air d'un batiment pour le conserver hygienique, batiment pour la mise en oeuvre dudit procede et pompe a chaleur. - Google Patents

Procede permettant le renouvellement de l'air d'un batiment pour le conserver hygienique, batiment pour la mise en oeuvre dudit procede et pompe a chaleur. Download PDF

Info

Publication number
BE1020904A5
BE1020904A5 BE201200751A BE201200751A BE1020904A5 BE 1020904 A5 BE1020904 A5 BE 1020904A5 BE 201200751 A BE201200751 A BE 201200751A BE 201200751 A BE201200751 A BE 201200751A BE 1020904 A5 BE1020904 A5 BE 1020904A5
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
building
heat pump
evaporator
air
hygienic
Prior art date
Application number
BE201200751A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Cobut
David Verscheure
Original Assignee
Paul Cobut
David Verscheure
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 Paul Cobut, David Verscheure filed Critical Paul Cobut
Priority to BE201200751A priority Critical patent/BE1020904A5/fr
Priority to PCT/BE2013/000058 priority patent/WO2014071466A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of BE1020904A5 publication Critical patent/BE1020904A5/fr

Links

Classifications

    • 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
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • 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
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F24D11/0228—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system combined with conventional heater
    • 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
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F24D11/0235—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system with recuperation of waste energy
    • F24D11/0242—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system with recuperation of waste energy contained in exhausted air
    • 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
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0005—Domestic hot-water supply systems using recuperation of waste heat
    • F24D17/001—Domestic hot-water supply systems using recuperation of waste heat with accumulation of heated water
    • 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
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
    • 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
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • F24D19/1072—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water the system uses a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • 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
    • F24F5/001—Compression cycle type
    • 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
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F24D2200/123—Compression type heat pumps
    • 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
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16—Waste heat
    • F24D2200/22—Ventilation air
    • 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
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • 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]
    • Y02B30/18—Domestic hot-water supply systems using recuperated or waste heat
    • 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]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

Procédé permettant le renouvellement de l'air d'un bâtiment pour le conserver hygiénique, bâtiment pour la mise en œuvre du dit procédé et pompe à chaleur
Domaine de 1'invention L'invention se rapporte au traitement de l'air des bâtiments, spécialement les bâtiments destinés à abriter des êtres vivants, tout spécialement des personnes.
L'invention se rapporte plus particulièrement aux bâtiments ventilés et concerne un procédé garantissant en permanence le caractère hygiénique de l'air dans le bâtiment.
Etat de la technique
La réglementation en vigueur impose de ventiler les bâtiments abritant des êtres vivants, spécialement les locaux publics, les ateliers et les logements. Dans le cas d'une ventilation forcée, de l'air frais est prélevé à l'extérieur du bâtiment, circule dans celui-ci et est ensuite rejeté à l'extérieur. La mise en œuvre de cette technique de ventilation grève le coût des bâtiments et est une source de consommation d'énergie.
Il est également connu d'utiliser des pompes à chaleur pour le chauffage des bâtiments ou la production d'eau chaude sanitaire. Des pompes à chaleur communément utilisées à cette fin utilisent comme source froide l'air atmosphérique extérieur que l'on envoie dans 1'évaporateur de la pompe à chaleur. Cette technique de production de chaleur a toutefois ses limites, car on court le risque d'un givrage de 1'évaporateur, surtout par temps froid.
Résumé de 1'invention L'invention vise à remédier aux inconvénients cités plus haut.
L'invention vise dès lors à fournir un procédé qui réalise, aux moindres frais, à la fois une ventilation hygiénique efficace des bâtiments et la production d'eau chaude à des fins sanitaire et/ou de chauffage.
L'invention vise également à fournir un procédé qui évite un givrage de 1'évaporateur de la pompe à chaleur.
En conséquence, l'invention concerne un procédé permettant le renouvellement de l'air extrait hygiénique d'un bâtiment par extraction mécanique combinée à une récupération d'énergie par pompe à chaleur aux fins de production d'eau chaude sanitaire et de chauffage éventuel du bâtiment
Description détaillée de l'invention
Dans le présent mémoire, on entend par l'expression « air extrait hygiénique », de l'air qui a été prélevé à l'extérieur du bâtiment qui circule dans le bâtiment en se mélangeant à l'air ambiant de ce bâtiment et qui en est extrait mécaniquement. Pendant la circulation de l'air dans le bâtiment, un échange de chaleur se fait entre cet air et l'air ambiant du bâtiment. En général, l'air extrait hygiénique est plus chaud que l'air qui a été prélevé à l'extérieur du bâtiment, bien que ce ne soit pas une condition impérative pour la définition de 1'invention.
Le procédé selon l'invention s'applique à tous bâtiments destinés à abriter des êtres vivants, ceux-ci étant, par définition, des plantes, des animaux ou des humains. L'invention s'applique de préférence aux êtres humains. Dans la suite du présent mémoire, le vocable « personnes » sera utilisé pour désigner, de manière générale, des êtres humains.
Dans le procédé selon 1'invention,.une partie au moins, de préférence la totalité, de l'air extrait hygiénique est envoyée dans 1'évaporateur d'une pompe à chaleur. À cet effet, 1'évaporateur de la pompe à chaleur est normalement disposé dans un boîtier sur la gaine d'extraction d'air. Le boîtier comporte également l'extracteur d'air (généralement un ventilateur) permettant le prélèvement de l'air à l'extérieur du bâtiment par dépression, la circulation à l'intérieur du bâtiment, puis l'extraction de l'air mélangé du bâtiment via la gaine d'extraction susdite où il traverse 1'évaporateur de la pompe à chaleur. Par temps froid, la circulation de l'air extérieur prélevé dans l'ambiance intérieure du bâtiment à pour effet de le réchauffer avant son transfert dans 1'évaporateur ce qui a pour résultat avantageux d'éviter un givrage de 1'évaporateur. La durée optimum de la circulation de l'air dans le bâtiment, avant son envoi dans 1'évaporateur va dépendre de divers paramètres, parmi lesquels figurent notamment le volume du bâtiment, le débit de l'air, et les positions respectives de l'ouïe d'admission de l'air extérieur et de la gaine d'extraction, (liste non limitative). Ces paramètres doivent être déterminés dans chaque cas particulier par l'homme du métier.
La température dans le bâtiment doit être supérieure à 10° Celsius. Elle doit de préférence être suffisante pour éviter' un givrage de 1'évaporateur. Moyennant cette condition, la température dans le bâtiment n'est pas critique pour la définition de l'invention, le compresseur de la pompe à chaleur dispose d'une sécurité complémentaire de type « sécurité basse pression » située sur le fluide calorigène. La température ambiante est avantageusement supérieure à 15°C et inférieure à 35°C. Ces températures sont communément rencontrées dans le cas de bâtiments destinés à abriter des personnes.
Dans une forme de réalisation particulière du procédé selon l'invention, on fait circuler l'air extrait hygiénique au contact du compresseur de la pompe à chaleur, avant de l'envoyer dans 1'évaporateur. La chaleur libérée par le compresseur est ainsi récupérée pour réchauffer l'air extrait hygiénique avant son envoi dans 1'évaporateur. Cette forme de réalisation du procédé selon l'invention présente le double avantage de réduire encore le risque de givrage de 1'évaporateur de la pompe à chaleur et d'augmenter la performance de la pompe à chaleur.
Dans le procédé selon l'invention, la destination de la chaleur libérée au condenseur de la pompe à chaleur (la source chaude de la pompe à chaleur) n'est pas critique pour la définition de l'invention.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la chaleur libérée au condenseur de la pompe à chaleur est utilisée pour chauffer de l'eau que l'on envoie dans un accumulateur d'eau chaude sanitaire. Cette forme de réalisation de l'invention est spécialement destinée aux bâtiments conçus pour abriter des personnes.
Dans une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, la chaleur libérée au condenseur de la pompe à chaleur est utilisée pour chauffer le bâtiment. Cette forme de réalisation du procédé selon l'invention peut être combinée à une installation séparée de chauffage du bâtiment, telle qu'une chaudière fonctionnant au bois ou au moyen d'un combustible fossile (gaz naturel ou mazout) (liste exemplative, non exhaustive).
En variante, les deux formes de réalisation avantageuses qui viennent d'être décrites peuvent être combinées. Dans ce cas, une fraction de la chaleur libérée au condenseur de la pompe à chaleur est exploitée pour produire, en priorité, de l'eau chaude sanitaire, le solde étant utilisé pour chauffer le bâtiment lorsque le point de consigne pour l'eau chaude sanitaire est atteint.
Dans la mise en œuvre du procédé selon l'invention, il peut s'avérer souhaitable de réguler le débit de l'air extrait hygiénique, notamment pour réaliser un confort des personnes défini dans le bâtiment ou pour respecter des normes d'hygiène dans celui-ci. A cet effet, divers paramètres peuvent être pris en considération, tels que le volume du bâtiment, son taux d'occupation, le type d'occupants (plantes, animaux, personnes) la température, le degré hygrométrique et la teneur en dioxyde de carbone (liste exemplative, non exhaustive).
Dans une forme de réalisation particulière du procédé selon l'invention, on régule le débit de l'air extrait hygiénique en fonction de la teneur en dioxyde de carbone et/ou du degré hygrométrique de l'air à l'intérieur du bâtiment. La régulation peut être réalisée au moyen de sondes de mesures judicieusement disposées, qui agissent sur un régulateur du débit de l'air extrait.
Dans une autre forme de réalisation du procédé selon l'invention, on régule le débit de l'air extrait hygiénique en fonction de la présence ou de l'absence d'êtres vivants (spécialement.des personnes) dans le bâtiment. Cette régulation peut être réalisée automatiquement par programmation horaire ou manuellement, par tout ou rien (on déclenche le ventilateur d'extraction d'air quand le bâtiment est occupé ou susceptible d'accueillir à court terme des occupants et on l'interrompt dans le cas inverse). En variante, la régulation peut être réalisée automatiquement par des capteurs de mouvement et/ou de capteurs infra-rouge.
Le procédé selon l'invention trouve une application dans tous les bâtiments destinés à abriter des êtres vivants, tels que des serres destinées à abriter des plantes, des locaux destinés à abriter des animaux (cages de jardins zoologiques, bâtiments d'exploitations agricoles et piscicoles) et des locaux destinés à abriter des personnes. L'invention s'applique tout spécialement aux bâtiments destinés à abriter des personnes, spécialement des bâtiments publics, des salles de spectacles, des salles de sport, des écoles, des piscines publiques ou privées, des locaux administratifs, des ateliers, des logements (maisons, hôtels, complexes d'appartements) (liste exemplative, non exhaustive).
L'invention concerne dès lors aussi un bâtiment dans lequel on met en œuvre un procédé conforme à l'invention.
De manière plus concrète, le bâtiment selon l'invention comprend, d'une part, une installation pour prélever de l'air à l'extérieur du dit bâtiment, et l'extraire du bâtiment et, d'autre part, une pompe à chaleur dont 1'évaporateur est alimenté avec l'air extrait du bâtiment.
Dans le bâtiment selon l'invention, la circulation de l'air entrant dans le bâtiment a pour objectif de le réchauffer en le mélangeant à l'air ambiant du bâtiment. Une quantité d'air mélangé identique à celle de l'air entrant est envoyé dans 1'évaporateur de la pompe à chaleur avant d'être extrait du bâtiment.
L'évaporateur de la pompe à chaleur est disposé à l'intérieur du bâtiment et sa position, par rapport à la zone d'admission de l'air extérieur, est déterminée pour assurer un temps de séjour suffisant de l'air dans le bâtiment afin d'assurer un mélange intime avec l'air ambiant. La température de l'air ainsi mélangé est suffisante pour éviter un givrage de 1'évaporateur.
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le bâtiment incorpore un circuit de production d'eau chaude sanitaire et celui-ci est couplé au condenseur de la pompe à chaleur. Dans cette forme de réalisation, le circuit d'eau chaude sanitaire peut être relié exclusivement au condenseur de la pompe à chaleur, ou conjointement à ce condenseur et à une autre source de chaleur (telle qu'une chaudière alimentée avec un combustible fossile). Dans cette forme de réalisation de l'invention, le circuit de production d'eau chaude peut comprendre, de manière conventionnelle, de l'eau comme fluide caloporteur circulant dans le condenseur de la pompe à chaleur.
Dans une autre forme de réalisation particulière de l'invention, le bâtiment incorpore un circuit de chauffage du dit bâtiment et celui-ci est couplé-au condenseur de la pompe à chaleur. Dans cette forme de réalisation, le circuit de chauffage peut être relié exclusivement au condenseur de la pompe à chaleur. En variante, le circuit de chauffage du bâtiment peut être relié conjointement au condenseur de la pompe à chaleur et à une autre source de chaleur (telle qu'une chaudière alimentée avec un combustible fossile). Dans cette forme de réalisation de l'invention, le circuit de chauffage du bâtiment peut comprendre, de manière conventionnelle, un circuit d'un fluide caloporteur (habituellement de l'eau) qui est relié en boucle au condenseur de la pompe à chaleur.
L'invention concerne également une pompe à chaleur de conception nouvelle, utilisable dans le bâtiment selon l'invention défini plus haut. La pompe à chaleur selon l'invention comprend, de manière connue en soi, d'une part, un circuit pour un fluide frigorigène associant un compresseur, un condenseur, un détendeur et un évaporateur et, d'autre part, un dispositif pour la circulation d'air au contact de 1'évaporateur, le dit dispositif comprenant une ouïe d'admission d'air en amont de 1'évaporateur, une ouïe d'évacuation d'air en aval de 1'évaporateur et un ventilateur ; selon l'invention, la pompe à chaleur se caractérise par le fait que le compresseur est situé entre l'ouïe d'admission d'air et 1'évaporateur.
Dans une forme de réalisation préférée de la pompe à chaleur selon l'invention, le ventilateur est disposé en aval de 1'évaporateur (le vocable « aval » étant défini par rapport au sens de circulation de l'air dans la pompe à chaleur).
Dans une autre forme de réalisation de la pompe à chaleur selon l'invention, celle-ci comprend un boîtier percé de l'ouïe d'admission et de l'ouïe d'évacuation précitées et le compresseur, le condenseur, le détendeur, 1'évaporateur et le ventilateur sont logés dans ledit boîtier, de telle manière que le compresseur et 1'évaporateur soient situés entre les deux ouïes susdites. Dans cette forme de réalisation, le ventilateur est idéalement situé entre 1'évaporateur et l'ouïe d'évacuation.
Le procédé et le bâtiment selon l'invention apportent de multiples avantages innovants, parmi lesquels figurent notamment : - la récupération d'énergie en évitant la nécessité d'un cycle de dégivrage ce qui optimise la performance de la pompe à chaleur ; - la récupération de la chaleur sensible et latente de l'air extrait du bâtiment (« air extrait hygiénique ») ; - une récupération d'énergie de manière quasi constante toute l'année, quelle que soit la température extérieure, la température de l'air extrait hygiénique ne variant que peu tout au long de l'année.
- Une récupération de 1'énergie par convection de l'air sur le compresseur qui s'échauffe à son contact. Le compresseur étant judicieusement disposé dans le flux d'air extrait, juste en amont de 1'évaporateur.
- le contrôle du degré hygrométrique et de la teneur en C02 de l'atmosphère du bâtiment assurant de la sorte le confort et l'hygiène dans le bâtiment ; - une modulation du débit d'air de ventilation dans le bâtiment, à la demande et en fonction de l'occupation.
- Un kit de raccordement de chauffage / sanitaire innovant réalisant une mise en série et/ou parallèle de l'invention avec un système de chauffage existant.
Des particularités et détails de l'invention vont apparaître au cours de la description suivante des figures annexées, qui sont des schémas de quelques formes de réalisation particulières de l'invention.
Brève description des figures
La figure 1 est un schéma d'une pompe à chaleur conforme à l'invention ;
La figure 2 est un schéma d'une forme de réalisation particulière du bâtiment selon l'invention ; et
La figure 3 est un schéma d'une autre forme de réalisation du bâtiment selon l'invention.
Dans ces figures les mêmes numéros de référence désignent les mêmes éléments.
Description détaillée de modes de réalisation particuliers
La pompe à chaleur schématisée à la figure 1 est du type utilisant un gaz comme source froide (généralement de l'air). Elle comprend, à l'intérieur d'un boîtier 8, un condenseur 1, un compresseur 2, un évaporateur 3 et un ventilateur 4. Le boîtier 8 est percé d'une ouïe d'admission d'air 6 et d'une ouïe d'évacuation d'air 7.
Le ventilateur 4 est situé à proximité immédiate de l'ouie d'évacuation 7 et le compresseur 2 est situé à proximité immédiate de l'ouïe d'admission 6. Pendant le fonctionnement de la pompe à chaleur, de l'air frais est aspiré depuis l'extérieur se mélange à l'air ambiant ou il se réchauffe et pénètre dans le boîtier 8 par le ventilateur 4. L'air aspiré pénètre dans le boîtier 8 par l'ouïe d'admission 6, traverse le boîtier dans le sens de la flèche X et quitte le boîtier par l'ouïe d'évacuation 7.
Conformément à l'invention, 1'évaporateur 3 est disposé en aval du compresseur 2, par rapport au sens de circulation de l'air extrait. Ainsi, le compresseur 2 est ventilé par de l'air frais qui s'échauffe à son contact, avant de pénétrer dans 1'évaporateur 3. Toutes autres choses étant égales par ailleurs, ces dispositions respectives du compresseur 2 et de 1'évaporateur 3 augmentent le rendement énergétique de la pompe à chaleur.
Aux figures 2 et 3, la notation de référence 9 désigne un bâtiment dans son ensemble, par exemple une classe d'une école. La paroi 10 du bâtiment est percée de deux ouvertures permettant d'une part l'admission d'air extérieur 11 et, d'autre part l'extraction d'air ambiant par une gaine d'évacuation d'air 12.
La notation de référence 13 désigne, dans son ensemble, une pompe à chaleur du type utilisant de l'air extrait comme source froide. La pompe à chaleur 13 est avantageusement analogue à celle décrite plus haut, en référence à la figure 1. L'évaporateur 3 de la pompe à chaleur 13 est logé dans la gaine 12 servant à évacuer l'air du bâtiment 9 (« air extrait hygiénique »). Des capteurs (non représentés) peuvent être disposés judicieusement dans le bâtiment pour mesurer le degré hygrométrique de l'air du bâtiment à des endroits critiques, sa teneur en dioxyde de carbone et sa température et comparer les mesures relevées à des valeurs de consigne. Ces capteurs sont couplés au moteur du ventilateur 4, pour démarrer celui-ci, l'arrêter ou régler sa vitesse en fonction des mesures relevées et des valeurs de consigne. L'installation peut également comprendre un commutateur à fonctionnement manuel pour démarrer le ventilateur 4 lorsque le bâtiment 9 est occupé ou l'arrêter lorsqu'il est vide. En variante, la commutation peut être actionnée automatiquement au moyen d'une programmation horaire et/ou d'un détecteur de présence de personnes dans le bâtiment (détecteur de mouvement ou détecteur à infra-rouge).
Dans l'installation de la figure 2, le condenseur 1 de la pompe à chaleur est raccordé à un circuit d'eau 14 servant de fluide caloporteur pour la production d'eau chaude sanitaire dans un réservoir 15. Le réservoir 15 est raccordé (référence 16) au réseau public de fourniture d'eau et au circuit 17 d'eau sanitaire du bâtiment 9. Pendant l'occupation du bâtiment 9 par un groupe de personnes (par exemple une classe d'enfants), la pompe à chaleur 13 est active, de sorte que, sous l'action de son ventilateur, de l'air frais est soutiré de l'extérieur, pénètre dans le bâtiment 9 par une gaine ou par des entrées d'air 11, circule dans le bâtiment et est extrait de celui-ci via la gaine 12 où il traverse 1'évaporateur 3. Pendant sa circulation dans le bâtiment 9, depuis l'admission d'air 11 jusqu'à la gaine 12, l'air s'échauffe. Dans la gaine 12, l'air à température ambiante extrait du bâtiment (« air extrait hygiénique ») traverse 1'évaporateur où il cède sa chaleur sensible + latente.
Dans l'installation schématisée à la figure 3, le condenseur 4 de la pompe à chaleur 13 est raccordé en dérivation au circuit d'eau 14 (servant à la production d'eau chaude sanitaire dans le réservoir 15) et à un circuit de chauffage 18 du bâtiment, incorporant des corps de chauffe 19. Une vanne à trois voies 20 permet de passer en mode chauffage lorsque la température du point de consigne de stockage d'eau chaude sanitaire est atteinte à la sonde de température 25 du réservoir 15. La pompe à chaleur peut être raccordée à une installation de chauffage existante ou complémentaire via un dispositif hydraulique particulier assurant comportant deux clapets anti-retour 23 et une vanne de décharge de sécurité de débit d'eau 24 et assurant toujours la priorité de la pompe à chaleur par rapport à la production de chauffage existante ou complémentaire 21 (chaudière alimentée avec un combustible fossile -gaz naturel, charbon ou mazout-, chaudière à bois ou pellets, thermoplongeur électrique) (liste non limitative,...)· En fonction des besoins en chauffage, lorsque la pompe à chaleur suffit à assurer seule le chauffage du bâtiment, l'eau chaude sera envoyée vers les émetteurs de chauffage 19 directement via le clapet anti-retour 23 sans passer par le système de production thermique complémentaire 21. Lorsque Les besoins augmentent et que la pompe à chaleur ne suffit plus à elle seule à suppléer aux besoins de chauffage le dispositif de production thermique complémentaire 21 est requis. Celui-ci 21 est mis en service en même temps que son circulateur 22. Les débits d'eau des deux circulateurs s'additionnent alors .La production thermique de la pompe à chaleur 13 est ainsi toujours hydrauliquement en aval du dispositif complémentaire 21. Cet arrangement hydraulique innovant permet de toujours obtenir en priorité le mode de chauffage le plus énergétiquement performant par pompe à chaleur 13. Il évite aussi les pertes thermiques via le dispositif complémentaire 21 lorsque la pompe à chaleur suffit à elle seule à la production thermique de chauffage. Il assure d'autre part la plus basse température de retour au condenseur de la pompe à chaleur lorsque les deux systèmes doivent fonctionner de manière concomitante.

Claims (17)

1. Procédé pour le traitement de l'air extrait hygiénique d'un bâtiment (9), caractérisé en ce qu'on envoie une partie au moins de l'air extrait hygiénique dans 1'évaporateur (3) d'une pompe à chaleur (13).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on envoie la totalité de l'air extrait hygiénique dans 1'évaporateur de la pompe à chaleur.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la température dans le bâtiment (9) peut êtrede 15 à 30°C.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'avant d'envoyer l'air extraithygiénique dans 1'évaporateur(3) de la pompe à chaleur (13), on le fait circuler au contact du compresseur (2) de cette pompe à chaleur.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérisé en ce qu'on utilise la chaleur libérée au condenseur (1) de la pompe à chaleur (3) pour chauffer de l'eau que l'on envoie dans un accumulateur d eau chaude sanitaire (15K
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise la chaleur libérée au condenseur (1) pour chauffer le bâtiment (9).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on régule le débit de 1 air extrait hygiénique en fonction de la présence ou de l'absence d'êtres vivants dans le bâtiment (9) et/ou en fonction de l'heureet/ou pour bénéficier d un tarif jour et/ou tarif nuit.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on régule le débit de l'air extrait hygiénique en fonction de sa teneur en dioxyde de carbone et/ou de son degré hygrométrique.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre à l'intérieur d'un bâtiment (9) destiné à héberger des personnes, ledit bâtiment étant ventilé hygiéniquement au moyen d'un système d'extraction mécanique, l'air extrait hygiénique passant au travers de 1'évaporateur (3) de la pompe à chaleur (13).
10. Bâtiment pour la mise en œuvre du procédé de la revendication 9, caractérisé en ce qu'un condenseur (1) de la pompe à chaleur (13) est relié à un circuit (14) de production d'eau chaude sanitaire indépendamment ou de manière conjointe avec un système existant.
11. Bâtiment selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un condenseur (1) de la pompe à chaleur (13) est relié à un circuit de chauffage (18) des locaux du bâtiment (9), indépendamment ou de manière conjointe avec un chauffage existant ou d'appoint (21),1e montage, qui est du type série/parallèle et/ou série et/ou parallèle, conférant la priorité à la pompe à chaleur (13).
12-. Bâtiment selon la revendicationll, caractérisé en ce que le circuit de chauffage. (18) du bâtiment (9) comprend un circuit d'un fluide caloporteur (18) relié en boucle à un générateur de chaleur (21) qui est relié au condenseur (1) de la pompe à chaleur (13).
13. Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les circuits de chauffage et/ou de production d'eau chaude comprennent de l'eau comme fluide caloporteur.
14. Pompe à chaleur comprenant, d'une part, un circuit pour un fluide frigorigène associant un compresseur (2) , un condenseur (1), un détendeur et un évaporateur (3) et, d'autre part, un dispositif pour la circulation d'air au contact de 1'évaporateur, ledit dispositif comprenant une ouie d'admission d'air (6) située en amont de 1'évaporateur, une ouïe d'évacuation d'air (7) située en aval de 1'évaporateur et un ventilateur (4), caractérisée en ce que le compresseur (2) est situé entre l'ouïe d'admission d'air (6) et 1'évaporateur (3) .
15. Pompe à chaleur selon la revendication 14, caractérisée en ce que le ventilateur (4) est disposé en aval de 1'évaporateur (3).
16. Pompe à chaleur selon la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce qu'elle comprend un boîtier percé de l'ouïe d'admission et de l'ouïe d'évacuation précitées et en ce que le compresseur, le condenseur, le détendeur, 1'évaporateur et le ventilateur sont logés dans ledit boîtier, de telle manière que le compresseur et 1'évaporateur soient situés entre les deux ouïes susdites.
17. Pompe à chaleur selon la revendication 16, caractérisée en ce que le ventilateur est situé entre 1'évaporateur et l'ouïe d'évacuation.
BE201200751A 2012-11-07 2012-11-07 Procede permettant le renouvellement de l'air d'un batiment pour le conserver hygienique, batiment pour la mise en oeuvre dudit procede et pompe a chaleur. BE1020904A5 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE201200751A BE1020904A5 (fr) 2012-11-07 2012-11-07 Procede permettant le renouvellement de l'air d'un batiment pour le conserver hygienique, batiment pour la mise en oeuvre dudit procede et pompe a chaleur.
PCT/BE2013/000058 WO2014071466A1 (fr) 2012-11-07 2013-10-30 Procédé pour le traitement de l'air extrait hygiénique d'un bâtiment, bâtiment pour la mise en œuvre dudit procédé et pompe à chaleur

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE201200751 2012-11-07
BE201200751A BE1020904A5 (fr) 2012-11-07 2012-11-07 Procede permettant le renouvellement de l'air d'un batiment pour le conserver hygienique, batiment pour la mise en oeuvre dudit procede et pompe a chaleur.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1020904A5 true BE1020904A5 (fr) 2014-08-05

Family

ID=47435662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE201200751A BE1020904A5 (fr) 2012-11-07 2012-11-07 Procede permettant le renouvellement de l'air d'un batiment pour le conserver hygienique, batiment pour la mise en oeuvre dudit procede et pompe a chaleur.

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE1020904A5 (fr)
WO (1) WO2014071466A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20218363U1 (de) * 2002-11-26 2004-01-15 Meltem Wärmerückgewinnung GmbH & Co. KG Luftaustauschsystem für die Entlüftung wenigstens eines Raums eines Gebäudes
FR2851641A1 (fr) * 2003-02-26 2004-08-27 Astato Procede de reglage d'un ventilateur d'un systeme de ventilation d'un batiment
FR2941521A1 (fr) * 2009-01-28 2010-07-30 Atlantic Climatisation Ventila Installation combinee de ventilation d'un local et de chauffe-eau et procede de regulation d'une telle installation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19836891C1 (de) * 1998-08-14 2000-05-04 Al Ko Therm Maschf Raumluft- und wärmetechnische Vorrichtung
DE102005002282B4 (de) * 2005-01-18 2021-07-22 Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg Wärmepumpenkreis einer Lüftungsanlage
DE102007025102A1 (de) * 2007-04-18 2008-10-30 Viebrockhaus Ag Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung von Wärme in einem Gebäude

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20218363U1 (de) * 2002-11-26 2004-01-15 Meltem Wärmerückgewinnung GmbH & Co. KG Luftaustauschsystem für die Entlüftung wenigstens eines Raums eines Gebäudes
FR2851641A1 (fr) * 2003-02-26 2004-08-27 Astato Procede de reglage d'un ventilateur d'un systeme de ventilation d'un batiment
FR2941521A1 (fr) * 2009-01-28 2010-07-30 Atlantic Climatisation Ventila Installation combinee de ventilation d'un local et de chauffe-eau et procede de regulation d'une telle installation

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014071466A1 (fr) 2014-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3612769B1 (fr) Chaudière thermodynamique à co2 et compresseur thermique
FR2938900A1 (fr) Dispositif de conditionnement d'air comportant un puit canadien et un echangeur de chaleur secondaire
BE1020904A5 (fr) Procede permettant le renouvellement de l'air d'un batiment pour le conserver hygienique, batiment pour la mise en oeuvre dudit procede et pompe a chaleur.
EP2133629A1 (fr) Dispositif de couplage entre une pompe à chaleur et une chaudiére à fuel ou à gaz
Persson et al. Electrical savings by use of wood pellet stoves and solar heating systems in electrically heated single-family houses
EP3581856A1 (fr) Dispositif de ventilation pour la ventilation et le chauffage ou la climatisation de l'espace interieur d'une construction
EP2629023B1 (fr) Installation thermique et procédé assurant un conditionnement thermique d'un local et une production d'eau chaude sanitaire
FR2991756A1 (fr) Dispositif de chauffage hybride a recuperation d'energie
EP2891844B1 (fr) Système de production d'eau chaude sanitaire couplé à des panneaux photovoltaïques et procédé d'amélioration du rendement d'un tel système de production d'eau chaude sanitaire
FR3082288A1 (fr) Dispositif de ventilation pour la ventilation et le chauffage ou la climatisation de l'espace interieur d'une construction
EP3499140A1 (fr) Centrale de traitement d'air double flux et à dessiccation adaptée aux bâtiments d'activité aquatique, et procédé de pilotage d'une telle centrale
EP3581853B1 (fr) Module de transfert thermique pour la production d'eau chaude
FR3072767A1 (fr) Machine thermodynamique pourvue d'un echangeur de degivrage
EP0117796B1 (fr) Installation de climatisation d'une construction
EP3367006A1 (fr) Systeme de climatisation multi-energie
FR3133660A1 (fr) Système de chauffage passif.
FR2913755A1 (fr) Dispositif de ventilation pour echangeur thermique
FR2916040A1 (fr) Systeme de recuperation de calories de l'air provenant de diverses sources de chaleur
CH642439A5 (fr) Installation de chauffage pour locaux a usage d'habitation ou industriel comportant une pompe a chaleur.
FR2698159A1 (fr) Système semi-collectif de chauffage et climatisation pour bâtiments d'habitation.
FR3023359A1 (fr) Batiment equipe d'un chauffe-eau thermodynamique, d'un systeme de ventilation mecanique controlee et d'une ou plusieurs sources auxiliaires, et procede de regulation du chauffe-eau thermodynamique
FR3001029A1 (fr) Systeme de regulation dans une installation de climatisation a detente directe
EP3751207B1 (fr) Centrale de traitement d air double flux et à dessication adaptée aux bâtiments d activité aquatique
FR2913757A1 (fr) Dispositif de couplage d'un systeme de chauffage a liquide caloporteur a un dispositif de refroidissement
FR3126478A1 (fr) Installation thermique couplant une chaudiere a condensation au gaz et des moyens thermoelectriques a effet peltier, procede de pilotage