FR3001991A1

FR3001991A1 - Thermal safety device for transfer of heat from bottom of swimming pool towards its surface, has pH regulator box, detection device included in pH regulator box, and set of control electronics for detection of zero voltage on sector

Info

Publication number: FR3001991A1
Application number: FR1300292A
Authority: FR
Inventors: Dominique Delabarre
Original assignee: ELYWANN
Current assignee: ELYWANN
Priority date: 2013-02-11
Filing date: 2013-02-11
Publication date: 2014-08-15

Abstract

The device has a pH regulator box (12), and a detection device is included in the pH regulator box. A set of control electronics is arranged for detection of zero voltage on a sector. An external power control circuit is arranged with the set of control electronics. A programming clock (14) is arranged for controlling the pH regulator box. A suction pump (15) is arranged in the device and is controlled by the programming clock. An external temperature sensor (8) is arranged or measurement of temperature of water.

Description

Objectif, but de l'invention: Réaliser un dispositif fiable et économique de mise hors gel de la piscine.OBJECT AND OBJECT OF THE INVENTION: To provide a reliable and economical device for frosting the pool.

Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un dispositif de protection thermique de l'eau de piscine assurant un transfert de chaleur du fond de la piscine vers la surface de la piscine pour le maintien en hors gel de l'eau. De dispositif est économique étant donné que celui-ci est intégré à un système de régulation nécessairement présent et essentiel à une bonne désinfection. État de la technique La mise hors gel de la piscine fait actuellement usage de capteur(s) puis de relais statique ou électromécanique afin de mettre la pompe de circulation de l'eau en marche. L'efficacité de ces dispositifs de protection est reconnue car la température extérieure, c'est-à-dire la température de l'air, est prise en considération. On peut cependant améliorer le système pour le rendre plus efficace. L'utilisateur fait usage de son programmateur horaire, afin de paramétrer un temps de fonctionnement minima et assurer la supervision de sa piscine. D'autres choisissent un automate de supervision coûteux, qui effectue une mesure de la température de l'air et actionne ou non la pompe de circulation de l'eau de piscine en fonction de ce paramètre. D'autres encore, usent d'un automate qui mesure la température de l'air et/ou de l'eau, afin de programmer un fonctionnement minima de la pompe de circulation. La mise en marche du fluide permet de confirmer par une mesure réelle qu'il est opportun de laisser la pompe en fonctionnement. Également, un système de 30 commande supplémentaire peut mettre en marche un système de réchauffement de l'eau de piscine à l'aide d'un réchauffeur spécifique. 1 Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un système fiable et économique de mise hors- gel de la piscine. Pour réaliser un système économique l'invention utilise un système existant et indispensable pour le bon fonctionnement de la désinfection de l'eau de piscine : ce système est le régulateur de pH. A ce jour, aucun régulateur de pH n'intègre le système hors-gel de la piscine. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce qu'il utilise le régulateur de pH et associe à ce régulateur le dispositif de mise hors gel de la piscine. Etant donné que le système de contrôle du pH est déjà un automate, qui fait appel à un coffret de protection, une alimentation stabilisée, ce dispositif permet de réaliser une économie importante de fabrication ainsi qu'un gain de place non négligeable. L'économie est réelle et suffisante pour que ce système soit adopté au sein d'un local piscine. Selon une caractéristique de l'invention le système est autonome et continuellement en supervision. Il mesure la température extérieure et effectue un contrôle de la température de l'eau de la piscine en mettant en marche la pompe de circulation. En fonction de cette température il va mettre en marche plus ou moins longtemps la pompe de circulation. Selon une caractéristique de l'invention le système effectue un contrôle de singularité qui consiste à comparer si la mesure de la température de l'air est une image de la température de l'eau et si les 2 paramètres varient dans le même sens ou dans des proportions relatives. Ceci afin de définir s'il faut contrôler plus fréquemment la température de l'eau. L'objet de ce contrôle est de mettre la pompe en marche le moins souvent possible, car la mise en circulation du fluide constitue la meilleure preuve des caractéristiques de l'eau de la piscine. Selon une caractéristique de l'invention le système met périodiquement la pompe de circulation en fonctionnement, ceci, à fin de ne pas être trompé dans le cas où la mesure de la température extérieure serait erronée en raison du contexte environnemental.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a device for thermal protection of pool water ensuring a transfer of heat from the bottom of the pool to the surface of the pool to maintain the frost water. The device is economical because it is integrated with a regulation system necessarily present and essential for good disinfection. State of the art The frost protection of the pool is currently using sensor (s) and then static or electromechanical relays in order to turn on the water circulation pump. The effectiveness of these protective devices is recognized because the outside temperature, ie the temperature of the air, is taken into consideration. However, the system can be improved to make it more efficient. The user makes use of his time programmer, in order to set a minimum operating time and ensure the supervision of his pool. Others choose an expensive supervisory controller, which performs a measurement of the air temperature and whether or not the pump circulates the pool water according to this parameter. Still others use a controller that measures the temperature of the air and / or water to program a minimum operation of the circulation pump. Starting up the fluid makes it possible to confirm by a real measurement that it is advisable to leave the pump running. Also, an additional control system can turn on a pool water heating system using a specific heater. OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a reliable and economical system for frosting the pool. To achieve an economical system the invention uses an existing system and essential for the proper operation of disinfection of pool water: this system is the pH regulator. To date, no pH regulator integrates the frost protection system of the pool. The device according to the invention is characterized in that it uses the pH regulator and associates with this regulator the anti-freeze device of the swimming pool. Since the pH control system is already a PLC, which uses a protection box, a stabilized power supply, this device allows a significant saving in manufacturing and significant space savings. The economy is real and sufficient for this system to be adopted within a local pool. According to one characteristic of the invention the system is autonomous and continuously supervised. It measures the outside temperature and checks the temperature of the pool water by switching on the circulation pump. Depending on this temperature, it will start the circulation pump more or less long. According to one characteristic of the invention the system performs a singularity check which consists of comparing whether the measurement of the air temperature is an image of the water temperature and whether the two parameters vary in the same direction or in the same direction. relative proportions. This is to determine whether to control the temperature of the water more frequently. The purpose of this control is to start the pump as little as possible, since the circulation of the fluid is the best proof of the characteristics of the pool water. According to one characteristic of the invention, the system periodically puts the circulation pump into operation, in order not to be deceived in the case where the measurement of the outside temperature is erroneous because of the environmental context.

Selon une caractéristique de l'invention le système pilote le programmateur horaire Fig.2 (14) ou se place en interrupteur Fig.3 (3 et 13) de la pompe de filtration. Selon un mode de réalisation préférentielle l'électronique de commande est à détection de zéro de la tension présente sur le secteur et à triac, ceci à fin de minimiser le nombre de composants électroniques et d'accepter des charges inductives ou des surcharges importantes. 2 Selon ce même mode de réalisation, l'électronique de supervision est intégrée dans le coffret de régulation pH. Ceci permet, d'utiliser ledit coffret de régulation pH déjà présent ainsi que son alimentation électronique. Cependant, pour des raisons de généralisation, la commande de puissance peut être déportée dans un coffret séparé afin que les normes de sécurité les plus draconiennes soient respectées. Selon une caractéristique de l'invention le système effectue aussi une mesure de la température de l'eau sur la canalisation. La mesure de la température extérieure de l'air permet de connaître ou d'anticiper le prochain test de température de l'eau. Il n'est pas utile de mettre la pompe de circulation en fonctionnement d'une manière trop répétitive. Selon une caractéristique de l'invention le système effectue une mesure de la température de sa carte électronique, ceci dans le cas où la sonde qui mesure la température serait en option, cas où le coffret serait placé dans un lieu où sa température serait l'image de la température extérieure.According to a feature of the invention the system controls the time programmer Fig.2 (14) or is placed in switch Fig.3 (3 and 13) of the filter pump. According to a preferred embodiment, the control electronics is zero-sensing the voltage present on the mains and triac, in order to minimize the number of electronic components and to accept inductive loads or heavy overloads. According to this same embodiment, the supervision electronics is integrated in the pH control cabinet. This makes it possible to use said pH control box already present as well as its electronic power supply. However, for reasons of generalization, the power control can be deported in a separate box so that the most stringent safety standards are met. According to a characteristic of the invention, the system also measures the temperature of the water on the pipe. Measuring the outside temperature of the air makes it possible to know or anticipate the next water temperature test. It is not necessary to run the circulation pump in a manner that is too repetitive. According to a characteristic of the invention the system performs a measurement of the temperature of its electronic card, this in the case where the probe that measures the temperature would be optional, in which case the cabinet would be placed in a place where its temperature would be the image of the outside temperature.

Selon une caractéristique de l'invention le système peut actionner une électrovanne qui fait emprunter au fluide un circuit souterrain et enterré à 80 cm ou plus, en profondeur, afin de réchauffer celui-ci. Le gain d'énergie devient réelle. Puisque la pompe de filtration doit obligatoirement fonctionner, il est possible de faire emprunter au fluide un circuit différent. Les pertes énergétiques sont faibles et sans préjudice comparées au gain réalisé grâce à la capture d'énergie en sous-sol, calories qui seront transférées à l'eau de piscine. Circuit de réchauffement du fluide Les fouilles nécessaires à la constructions d'une piscines peuvent être profondes de 1,5 à 2 mètres et parfois plus. En sous sol, la température est régulière et se situe aux environs de 14 °C. Il est dommage que les calories disponibles ne soient pas récupérées. C'est pourquoi, l'invention propose également de commander 2 électrovannes (17) pour dériver le fluide en circulation vers la piscine. Si l'on prend pour exemple une piscine de 50 m3, le périmètre moyen de celle-ci fait environ 24 mètres. On conçoit aisément qu'il est facile lors des fouilles qui précèdent la construction, d'inclure dans ces fouilles 100 mètres de tubes de diamètre 50mm. Cela impose un surcoût mais qui s'amortit dans les régions froides à très froides quand ce système remplace un réchauffeur en titane. 3 Mode de fonctionnement Le dispositif effectue de manière périodique un contrôle de la température extérieure. Si la température est proche de 2°C, celui-ci met en marche la pompe de filtration au travers du coffret de programmation horaire, ce qui fait circuler le fluide dans le circuit. Si le dispositif est monté en interrupteur Fig3 (3 et 13), il met en marche la pompe de filtration. Une mesure complémentaire est effectuée sur ledit circuit. En fonction de ces paramètres, un temps de fonctionnement plus ou moins long sera appliqué. Si le temps de filtration est trop long et en fonction de la région, l'eau de la piscine peut geler en cédant toutes ses calories. D'où la nécessité de disposer d'un réchauffeur que celui-ci soit électrique ou réalisé à l'aide d'un circuit de dérivation du fluide Fig.2 (13, 16 et 17). Description sommaire des dessins Les avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple non limitatif est représenté au dessin annexé 2. Auparavant, il va être décrit une installation conventionnelle Description sommaire d'une installation conventionnelle En référence à la figure 1, le coffret électrique (2) protège l'ensemble électrique du système. L'horloge de programmation (14) asservit l'ensemble du système : la régulation pH (12), l'électrolyseur et sa cellule (6), la pompe de filtration (15). La figure 1 est la représentation générale d'un système de filtration et désinfection adopté pour une piscine. L'élément (6) peut être remplacé par un autre système. Sur cette figure, l'élément (6) est une cellule d'électrolyse mais il pourrait tout aussi bien s'agir d'un chlorinateur ou d'un autre système.According to a feature of the invention the system can actuate a solenoid valve which causes the fluid to borrow an underground circuit and buried at 80 cm or more, in depth, to heat it. The energy gain becomes real. Since the filter pump must work, it is possible to borrow the fluid a different circuit. The energy losses are low and without prejudice compared to the gain achieved thanks to the energy capture in the basement, calories that will be transferred to the pool water. Fluid Heating Circuit Excavations needed to build a swimming pool can be 1.5 to 2 meters deep and sometimes longer. In the basement, the temperature is steady and is around 14 ° C. It is unfortunate that the available calories are not recovered. Therefore, the invention also proposes to control 2 solenoid valves (17) to divert the circulating fluid to the pool. If we take for example a pool of 50 m3, the average perimeter of it is about 24 meters. It is easy to imagine that it is easy during excavations that precede construction, to include in these excavations 100 meters of 50mm diameter tubes. This imposes an additional cost but which is amortized in the cold to very cold regions when this system replaces a titanium heater. 3 Operating mode The device carries out a periodic control of the outside temperature. If the temperature is close to 2 ° C, it starts the filtration pump through the time programming box, which circulates the fluid in the circuit. If the device is mounted in switch Fig3 (3 and 13), it starts the filtration pump. A complementary measurement is performed on said circuit. Depending on these parameters, a longer or shorter running time will be applied. If the filtration time is too long and depending on the region, the pool water can freeze by giving up all its calories. Hence the need for a heater that it is electric or made using a fluid bypass circuit Fig.2 (13, 16 and 17). Brief description of the drawings The advantages and features will emerge more clearly from the following description of an embodiment of the invention given by way of nonlimiting example is shown in the accompanying drawing 2. Before, it will be described a conventional installation Brief Description of a Conventional Installation With reference to FIG. 1, the electrical box (2) protects the electrical assembly of the system. The programming clock (14) slaves the entire system: the pH control (12), the electrolyser and its cell (6), the filtration pump (15). Figure 1 is the general representation of a filtration and disinfection system adopted for a swimming pool. The element (6) can be replaced by another system. In this figure, the element (6) is an electrolysis cell but it could equally well be a chlorinator or another system.

Description d'un mode de réalisation préférentielle En référence à la figure 2, la position du matériel reste inchangé. En mode hivernage actif, l'alimentation de la régulation pH n'est plus asservie par l'horloge de programmation (14).DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT With reference to FIG. 2, the position of the equipment remains unchanged. In active winter mode, the pH control supply is no longer controlled by the programming clock (14).

4 Le coffret (13) n'est pas indispensable, seulement préférable car il peut piloter de fortes puissances et répondre facilement à la normalisation qui peut devenir très sévère en milieu piscine. Sa fonction est de remplacer le relais qui est dans le coffret de régulation pH (12). Cette possibilité optionnelle autorise une configuration multiple. Le régulateur pH (12) sera positionné sur un mode dit « hivernage actif ». Sous ce mode il effectuera une mesure de température à l'aide de sa sonde extérieure (8) ou intégrée et en fonction du résultat active la commande du coffret (13) ou du relais intégré en (12). Si le relais est actionné, c'est le câblage qui diffère mais ne change en rien la fonction. Si c'est le coffret (13) qui est utilisé, celui-ci reçoit une information galvaniquement isolée parce que son entrée est à optocoupleur, information qui se traduit par l'activation de la pompe de filtration (15) au travers de l'horloge de programmation. Au sein de ce coffret de l'horloge de programmation, la mise ON/OFF manuelle est court-circuitée à l'aide d'un relais, que celui-ci soit électromécanique ou silicium. Ce dernier se trouve dans le coffret (13). Il est possible de le laisser dans le coffret de régulation (12) mais aussi de le déporter en (13) en fonction de la puissance requise. La mesure de température est effectuée à l'aide de la sonde extérieure (8) et de la sonde de température de l'eau (5). Il s'agit d'une sécurité souhaitable, que de disposer de 2 éléments de mesure au minimum, l'un qui mesure la température de l'air et l'autre qui mesure la température réelle de l'eau. De plus, ceci constitue une sécurité dans le cas ou l'un des deux peut être défectueux. Par sécurité à maxima, on peut adjoindre d'autres sondes, comme par exemple une sonde sur le circuit électronique. Lorsque la température mesurée sur la sonde (8) atteint un minima préprogrammé ou fixe, le système met en marche la pompe de filtration (15) et après un délai déterminé effectue les mesures sur la sonde (5) du circuit hydraulique. Cette mesure permet de confirmer le maintient en marche de la pompe ou de l'éteindre. Ceci dans un souci d'économie du matériel et de l'énergie consommée. Le système peut aussi actionner une vanne (16 et 17) qui dérive le circuit hydraulique afin que le fluide soit réchauffé en sous-sol. Etant donné que la profondeur moyenne des excavations pour l'installation d'une piscine est de 1,5 mètre, il est souhaitable qu'une tuyauterie soit installée autour de la piscine ou sous la piscine afin de récupérer les calories en sous-sol. L'amortissement financier est réalisé et permet de se dispenser d'un réchauffeur spécifique. La température moyenne à cette profondeur étant de 14°C, il devient possible de réchauffer l'eau de la piscine pour un coût indépendant de la fluctuation du prix de l'énergie. De plus, sachant que le système actionne la pompe qu'une fraction du temps journalier, le sous-sol a le temps nécessaire et suffisant de se réchauffer afin que de nouvelles calories lui soit prélevées.54 The box (13) is not essential, only preferable because it can drive high power and easily respond to standardization that can become very severe in the pool. Its function is to replace the relay that is in the pH control cabinet (12). This optional possibility allows multiple configuration. The pH regulator (12) will be set to a mode called "active wintering". In this mode it will perform a temperature measurement using its external sensor (8) or integrated and depending on the result activates the control box (13) or relay integrated (12). If the relay is activated, it is the wiring that differs but does not change the function. If it is the cabinet (13) that is used, it receives a galvanically insulated information because its input is optocoupler, information that results in the activation of the filtration pump (15) through the programming clock. Within this box of the programming clock, manual ON / OFF is short-circuited using a relay, whether it is electromechanical or silicon. The latter is in the box (13). It is possible to leave it in the regulation box (12) but also to deport it in (13) according to the required power. The temperature measurement is performed using the outdoor sensor (8) and the water temperature sensor (5). It is a desirable safety to have at least two measuring elements, one measuring the air temperature and the other measuring the actual water temperature. Moreover, this constitutes a security in the case where one of the two may be defective. For maximum safety, it is possible to add other probes, such as for example a probe on the electronic circuit. When the temperature measured on the probe (8) reaches a pre-programmed or fixed minimum, the system switches on the filtration pump (15) and after a determined delay makes the measurements on the probe (5) of the hydraulic circuit. This measurement makes it possible to confirm that the pump is on or off. This for the sake of saving material and energy consumed. The system can also actuate a valve (16 and 17) which derives the hydraulic circuit so that the fluid is heated in the basement. Given that the average depth of the excavations for the installation of a swimming pool is 1.5 meters, it is desirable that piping be installed around the pool or under the pool in order to recover the calories in the basement. The financial depreciation is realized and makes it possible to dispense with a specific reheater. The average temperature at this depth is 14 ° C, it becomes possible to heat the pool water for a cost independent of the fluctuation of the price of energy. In addition, knowing that the system operates the pump only a fraction of the time every day, the subsoil has the necessary time and sufficient to heat up so that new calories are taken from it.5

Claims

REVENDICATIONS1. Thermal protection device for transferring heat from the bottom of the pool to its surface for the frost-free maintenance of pool water, which uses the pH regulator

2. Thermal protection device using the pH regulator according to claim 1, characterized in that the detection device is included with the pH regulation.

3. Thermal protection device according to claim 1 and 2, characterized in that it uses an external power control circuit.

4. Thermal protection device according to claim 1 and 2, characterized in that the control electronics is at zero detection of the voltage present on the sector.

5. Thermal protection device according to claim 1 and 2, characterized in that it controls the time programmer (14) for a forced march

6. Thermal protection device according to claim 1 and 2, characterized in that it integrates the possibility of derivative the flow in an underground pipe to extract the calories (17)

7. Thermal protection device according to claim 1 to 3, characterized in that it controls an auxiliary heater 30