BE1015718A3 - Dispositif electronique pour l'application d'un procede pour l'adaptation de la periode de prelevement d'energie electrique sur le reseau. - Google Patents
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Abstract
L'invention entre dans le domaine des dispositifs électroniques aptes à obtenir l'adaptation automatique de la période de prélèvement d'énergie électrique sur le réseau de distribution de la part d'appareils électriques pour le réchauffement à accumulation, en particulier chauffe-eau. Une carte électronique (1) comprend, au moins, un microprocesseur (U1), un relais de commande (REL1), un potentiomètre (R5° et une sonde de mesure de la température de l'eau sanitaire.
Description
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DISPOSITIF ELECTRONIQUE POUR L'APPLICATION D'UN
PROCEDE POUR L'ADAPTATION DE LA PERIODE DE PRELEVEMENT D'ENERGIE ELECTRIQUE SUR LE RESEAU DESCRIPTION DE L'INVENTION L'objet de la présente invention est un dispositif électronique pour l'application d'un procédé pour l'adaptation de la période de prélèvement d'énergie électrique à partir du réseau de distribution.
Depuis longtemps, dans les Pays où la consommation d'énergie est particulièrement importante, on applique à cette énergie un tarif différent en fonction de la période de la journée où elle est prélevée par l'utilisateur. Cette différenciation tarifaire a pour but d'encourager le prélèvement d'énergie électrique pendant la nuit, lorsque le coût de cette dernière est plus bas, et de dissuader le prélèvement diurne.
Ce changement des périodes de consommation concerne surtout les sociétés de distribution ; effet, en réduisant le prélèvement diurne, il est possible d'augmenter la consommation d'énergie électrique
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pendant les heures nocturnes lorsque le prélèvement énergétique est très réduit.
De cette manière, on obtient un équilibre du prélèvement de l'énergie électrique au cours de vingt-quatre heure et cela aide, d'une façon très remarquable, le secteur de la production, surtout dans le cas où ladite production est basée sur des centrales nucléaires : centrales ont une souplesse très très basse, pratiquement nulle, et cela oblige le producteur à activer des centrales thermiques pour affronter les pics de demande énergétique.
Face à cette situation, chez les utilisateurs s'est développé un vis intérêt pour les appareils électriques de réchauffement à accumulation, en particulier pour le réchauffement de l'eau sanitaire, surtout dans des Pays comme la Belgique, la France, l'Allemagne et la Suisse.
La plupart des appareils susmentionnés fonctionne sur le principe de l'alimentation pendant le période de faible coût de l'énergie électrique et est pilotée par un thermostat qui détermine le besoin de réchauffement dû à la consommation d'énergie pendant le période de coût élevé de l'énergie, c'est-à-dire principalement pendant la période diurne.
L'alimentation en énergie de ces appareils est possible uniquement au cours de la période de la journée pendant laquelle est disponible de l'énergie électrique à faible coût, c'est-à-dire pendant les heures nocturnes.
La réalité q'un on vient de décrire a crée, toutefois, un problème
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important pour les producteurs d'électricité : effet, on relève que, pour une région géographique donnée, la demande en énergie électrique pour alimenter les appareils décrits ci-dessus, pendant la période citée de faible coût de l'énergie, a lieu pratiquement au même moment. Et voilà, alors, le motif d'un pic de la demande particulièrement élevé, qui peut être quantifié de l'ordre de 15/20% minimum de la consommation au moment du début de la demande d'énergie de la part des utilisateurs.
Le problème cité est constitué, en définitive, par le fait que à l'intérieur de la période de faible coût de la fourniture d'énergie électrique il existe aussi bien une période initiale, caractérisée par un pic de la demande, q'un période final, caractérisé par une demande minimale d'énergie ; il est donc évident que pour les producteurs d'énergie électrique se pose à nouveau le problème de savoir comment résoudre la non flexibilité d'une grande partie des installation en présence de pics de demande d'énergie, même s'ils se situent à l'intérieur de la période citée de faible coût.
Actuellement les solutions à ce problème sont réellement peu nombreuses, étant donné que le problème même se pose pour les producteurs d'électricité, alors que la solutions devrait émaner, de manière réaliste, des producteurs d'appareils électriques à accumulation. , Actuellement, les seules solutions appliquées se limitent à peu de produits constitués par les radiateurs électriques à accumulation qui sont conçus pour réaliser le déplacement du moment de la recharge au terme de la période de faible coût de l'énergie électrique. Dans le
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domaine des chauffe-eau existe la solution revendiquée dans le document belge 2000/0346, en ce qui concerne le procédé, toujours du même demandeur.
Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif électronique capable de réaliser le procédé revendiqué par ledit document antérieur grâce à une carte électronique dotée d'un microprocesseur à logique intelligente du type dit fuzzy logic .
En particulier, le dispositif qui forme l'objet de la présente invention est caractérisé par le fait qu'il est constitué par une carte électronique qui comprend, au moins, les éléments essentiels suivants : - un microprocesseur ; - un relais de commande apte à piloter au moins une résistance électrique de l'élément qui réchauffe l'eau sanitaire ; - un potentiomètre apte au réglage de la température de l'eau sanitaire contenue par un chauffe-eau ; ce relais étant accessible à l'utilisateur ; - une première sonde de mesure de la température de l'eau sanitaire ; ladite carte pouvant comprendre également les éléments supplémentaires suivants et non indispensables au fonctionnement de la carte même : - une DEL verte apte à la signalisation du bon fonctionnement du dispositif électronique même et d'une protection efficiente d'une chaudière dudit chauffe-eau ;
- un DEL rouge apte à la signalisation des anomalies de
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fonctionnement ; - une pluralité de DELS blanches apte à la signalisation du contenu énergétique dudit chauffe-eau; - un transformateur de diminution du courant apte à l'alimentation du dispositif électronique et apte également à fournir un courant de protection de ladite chaudière du chauffe-eau; - une deuxième sonde de mesure de la température ; - un connecteur rapide apte à la connexion de la première et de la deuxième sonde de la température ; - un connecteur rapide apte à la connexion d'une batterie de chargement des piles; - un connecteur rapide apte à la connexion d'un anode et de la chaudière pour la transmission de la signalisation de l'état du fonctionnement d'un dispositif de protection cathodique de ladite chaudière ;
- un bouton de remise à l'état initial, ledit bouton permettant à un installateur d'activer la procédure d'auto-diagnostic.
Cette caractéristique et d'autres sont mieux mises en évidence grâce à la description suivante faite en référence à une forme de réalisation préférée illustrée uniquement à titre d'exemple non limitatif par les tables de dessin ci-jointes, sur lesquelles : - la figure 1 illustre le tracé de circuitation sur une carte électronique ; - la figure 2 illustre la disposition des principaux éléments opérationnels présents sur un côté de ladite carte électronique ; - la figure 3 illustre la disposition d'autres éléments opérationnels
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présents sur le côté opposé de la même carte électronique.
En décrivant le dispositif illustré dans les figures 1, 2 et 3, par 1 on a indiqué une carte' électronique.
D 14 et D 15 sont deux DELS, respectivement verte et rouge, indicatives de l'état de fonctionnement du dispositif même.
Quatre DELS de couleur blanche D10 indiquent le contenu énergétique d'un chauffe-eau.
Un transformateur TRF1 est apte aussi bien à alimenter la carte électronique 1 qu'à garantir la protection de type anodique d'une chaudière dudit chauffe-eau dont un élément chauffant, constitué d'au moins une résistance électrique, est piloté par un relais de commande REL1.
Un potentiomètre R5 permet la programmation de la température finale de l'eau contenue dans le chauffe-eau ; programmation est accessible à l'utilisateur.
Un microprocesseur Ul constitue l'intelligence dotée de mémoire du présent dispositif et contient la totalité du logiciel de pilotage du dispositif même.
Une série de connecteurs rapides T13, T15 et T5 permet la connexion de la carte 1, respectivement, à deux sondes de mesure de la température, à une batterie de chargement des piles d'un type connu, à l'anode et à la chaudière du chauffe-eau.
On fait remarquer que la carte 1 pourrait également ne contenir que l'ensemble constitué par le microprocesseur U1, par le relais REL1, par le potentiomètre R5 et par au moins une sonde de température ; ledit
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ensemble simplifié est tout de même en mesure de rendre opérationnel le procédé pour l'adaptation du prélèvement d'énergie électrique revendiqué dans ledit document belge 2000/0346.
A présent on décrit le fonctionnement du dispositif électronique qui forme l'objet de la présente invention, en suivant les références indiquées dans les figures 1, 2 et 3.
Lorsque le chauffe-eau est en fonction, l'allumage continu de la DEL verte D 14 signale un fonctionnement sans anomalies, par exemple aussi bien de la carte électronique 1 que de la protection anticorrosion efficace pour la chaudière qui contient l'eau sanitaire à chauffer.
Au cas où une anomalie de fonctionnement d'une nature quelconque se manifesterait, la DEL rouge D15, normalement éteinte, s'allumerait.
Les deux DELS citées peuvent également fonctionner en clignotant; ce fait indiquerait deux types de problèmes différent ; dans ce cas la fréquence de l'intermittence du clignotement sera différente suivant la nature du problème qui s'est présenté. Il faut remarquer que le fonctionnement à intermittence cité des deux DELS D 14 et D 15 ne se produit que si on appuie sur la touche de remise à l'état initial SW1.
L'utilisateur peut intervenir personellement pour la programmation de la température maximale souhaitée de l'eau sanitaire, et il effectue ladite intervention par l'intermédiaire du réglage du potentiomètre R5.
Ladite intervention de l'utilisateur est la seule disponible pour ce dernier, car tout le fonctionnement du dispositif qui forme l'objet de la présente invention est géré automatiquement par le microprocesseur Ul.
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Chaque jour de fonctionnement du chauffe-eau, la mémoire dont est doté le microprocesseur cité permet une comparaison immédiate et automatique avec les donnés de la journée précédente.
Pendant le réchauffement de l'eau sanitaire contenue dans le chauffeeau, l'utilisateur peut voir si les valeurs différentes et croissantes du contenu énergétique de l'eau sanitaire, c'est-à-dire, en définitive, la température atteinte par cette dernière, sont atteintes, grâce à l'allumage des quatre DELS blanches D10 en correspondance de quatre valeurs différentes et croissantes de la valeur du contenu énergétique du chauffe-eau : par exemple, chaque des DELS citées s'allumera au moment où une fraction énergétique correspondant au 25% du total auquel peut parvenir le chauffe-eau est atteinte.
Il faut noter que la facilité de réalisation de tous les câblages de la carte électronique 1 aussi bien vers les sondes de mesure de la température, que vers la batterie de chargement des piles, que de l'anode et de la chaudière du chaffe-eau est assurée par un dispositif anti-erreur approprié.
L'avantage principal du dispositif électronique qui forme l'objet de la présente invention réside dans l' intelligence du microprocesseur adopté, permettant une adaptation souple du procédé décrit dans le cité document antérieur 2000/0346 aux changements de la politique de distribution de l'énergie électrique en vigueur dans les différents Pays.
Un autre avantage est offert par la possibilité de rendre la carte 1 capable de gérer des fonctions supplémentaires en installant simplement un microprocesseur doté de possibilités opérationnelles
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plus importantes.
A ce propos, au cours de la description on a toujours parlé de la fonction d'adaptation de la période de prélèvement d'énergie électrique à partir du réseau, mais la même carte 1, uniquement par l'intermédiaire d'un microprocesseur plus évolué, pourrait également réaliser , de manière avantageuse, par exemple, un nettoyage antibactérien de l'eau sanitaire qui est contenue dans le chauffe-eau.
Claims (9)
- REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique pou permettre l'adaptation de la période de prélèvement de l'énergie électrique à partir du réseau de distribution de la part d'appareils électriques de réchauffement à accumulation, en particulier de la part de chauffe-eau, caractérisé par le fait qu'il est constitué par une carte électronique (1) qui comprend, au moins, les éléments essentiels suivants : - un microprocesseur (Ul); - un relais de commande (REL1) apte à piloter au moins une résistance électrique de l'élément qui réchauffe l'eau sanitaire ; - un potentiomètre (R5) apte au réglage de la température de l'eau sanitaire contenue par un chauffe-eau ; ce relais étant accessible à l'utilisateur ; - une première sonde de mesure de la température de l'eau sanitaire ;ladite carte pouvant comprendre également les éléments supplémentaires suivants et non indispensables au fonctionnement de la carte même : - une DEL verte (D14) apte à la signalisation du bon fonctionnement du dispositif électronique même et d'une protection efficiente d'une chaudière dudit chauffe-eau ; - un DEL rouge (D15) apte à la signalisation des anomalies de fonctionnement ; , - une pluralité de DELS blanches (D10) apte à la signalisation du contenu énergétique dudit chauffe-eau; <Desc/Clms Page number 11> - un transformateur (TRF1) de diminution du courant apte à l'alimentation du dispositif électronique et apte également à fournir un courant de protection de ladite chaudière du chauffe-eau; - une deuxième sonde de mesure de la température ;- un connecteur rapide (T13) apte à la connexion de la première et de la deuxième sonde de la température ; @ - un connecteur rapide (T15) apte à la connexion d'une batterie de chargement des piles; - un connecteur rapide (T5) apte à la connexion d'un anode et de la chaudière pour la transmission de la signalisation de l'état du fonctionnement d'un dispositif de protection cathodique de ladite chaudière ; - un bouton (SW1) de remise à l'état initial, ledit bouton permettant à un installateur d'activer la procédure d'auto-diagnostic.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la DEL verte (D14) est normalement allumée ; elle peut également être clignotante dans le but d'indiquer l'existence de deux problèmes techniques différents quand on actionne le bouton (SW1); le rythme de l'intermittence étant dans ce cas différent suivant le problème technique.
- 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la DEL rouge (D15) est normalement éteinte ; elle peut également clignoter dans le but d'indiquer l'existence de deux problèmes quand on actionne le bouton (SW1) de remise à l'état initial ; le rythme de l'intermittence étant dans ce cas différent suivant le problème <Desc/Clms Page number 12> technique.
- 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à chacune des DELS blanches (D10) correspond une valeur de pourcentage bien déterminée du contenu énergétique du chauffe-eau; par exemple, à la première des DELS (D10) peut correspondre une valeur de 25% du maximum jusqu'à arriver à la valeur de 100% signalée par la dernière des DELS (D10) citées.
- 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les relais (REL1) sont au nombre de trois dans le cas d'une utilisation de courant triphasée.
- 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le potentiomètre (R5) est doté d'un moyen approprié apte à forcer le fonctionnement pendant une période limitée de vingt-quatre heures en cas de panne.
- 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le microprocesseur (U1) contient tout le logiciel de pilotage ; ledit microprocesseur étant doté d'une mémoire, cette mémoire étant apte à l'enregistrement du cycle énergétique de la journée précédente.
- 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les connecteurs rapides (T13, T15, T5) sont tous dotés de moyens apte à éviter des erreurs de montage de ces derniers.
- 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ce dernier peut permettre l'exécution simultanée de fonctions opérationnelles supplémentaires comme, par exemple, une fonction thermique antibactérienne, grâce à la présence d'un microprocesseur <Desc/Clms Page number 13> doté de capacités opérationnelles plus étendues.
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