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"Dispositif pour régler la température d'une enceints"
Pour régler, sous la dépendance de la température extérieure, la température intérieure d'un immeuble ou analogue, chauffé par une installation de chauffage, on connaît déjà divers dispositifs. 0'est ainsi que dans un dispositif de reglage connu on emploie des thermomètres à contact influencés par la température extérieure. Ces ther- momètres à contact qui servent uniquement de contrôleurs de température, ont cependant, entre autres, l'inconvénient
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de ne pas tenir compte des pertes de chaleur.
Or, étant donné que l'immeuble n'est pas seulement influencé par la température de l'air extérieur, mais aussi par son mouvement, par la conductibilité thermique et par le rayonnement solaire, et que, par suite, les pertes de chaleur peuvent être différentes pour une température extérieure bien déterminée, il paraît nécessaire, pour obtenir un réglage irréprochable de la température, que l'organe de contrôle extérieur possède les mêmes propriétés que l'immeuble lui-même.
Afin de répondre à cette exigence, on a déjà proposé, dans des dispositifs de réglage commandés sous la dépendance de la température extérieure, d'employer des thermostats extérieurs qui réagissent aux pertes de chaleur.
Pour arriver au but envisagé, on procède alors en chauffant artificiellement le thermostat e xtérieur. De ce fait le thermostat, au lieu de mesurer simplement la température, en vient à mesurer les pertes de chaleur, et ses propres pertes de chaleur ont un rapport bien déterminé avec les pertes de chaleur de l'immeuble.
Une telle installation de réglage, munie ainsi d'organes extérieurs de contrôle, donnerait par elle-même satisfaction aux désirs, si elle n'avait pas l'inconvénient que son inertie calorifique est très faible par rapport à l'inertie ealorifique del'immeuble. Un tel organe extérieur de contrôle ayant une faible inertie calorifique a l'effet suivant: lors de la mise en chauffe, à partir de l'instant où il est stable au point de vue thermique, c'est-à-dire où il s'est adapté à la température extérieur, le réglage se fait déjà comme il devrait exister si l'immeuble
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lui-même était déjà également à un état stable au point de vue thermique, c'est-à-dire si cet immeuble avait atteint la température interne que l'on désire.
Mais l'immeuble nécessite, jusqu'à la stabilisation, un temps notablement plus long que l'organe extérieur de contrôle ; dans certains cas ce temps peut être de plusieurs heures, tandis que l'organe de contrôle est peut-être stable au point de vue thermique au bout d'une demi-heure. Il en résulte que la température intérieure n'est obtenue que lentement, ce qui, fréquemment, est fort désagréable. Le temps qui s'écoule jusqu'à ce que la température intérieure désirée de l'enceinte chauffée soit atteinte, est d'autant plus long que la diffé- rence d'inertie calorifique entre l'organe extérieur de contrôle et l'immeuble est plus grande.
Afin d'éviter l'inconvénient qui vient d'être indiqué, on a donc employé des thermostats extérieurs à chauffage auxiliaire, qui, grâce à l'emploi d'une matière de remplissage appropriée, sont constitués de façon à posséder approximativement la même inertie calorifique que l'immeuble à surveiller.
Dans ces conditiàns les choses se passent de la manière suivante : le chauffage fonctionne à pleine puissance lors de la mise en chauffe jusqu'à ce que le thermostat extérieur, par suite de son propre chauffage auxiliaire qui est branché et débranché avec le chauffage de l'immeuble, ait également atteint sa température de disjonction qui correspond à la température désirée intérieure de l'immeuble. Dans ces conditions, étant donné que l'inertie calorifique du thermostat extérieur correspond à celle de l'immeuble, il régnera également dans l'immeuble, au bout de ce temps, la même
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température moyenne intérieure que dans le thermostat extérieur.
Mais dans ce système de réglage il est nécessaire que l'intensité, c'est-à-dire la fourniture de chaleur par unité de temps, soit constante parce que, précisément, le chauffage électrique auxiliaire du thermostat extérieur est constant. Par conséquent l'installation ne fonctionnera correctement qu'avec le chauffage électrique, ou, éventuellement, avec le chauffage à la vapeur. Or dans les chauffages à eau chaude, il n'est pas possible de maintenir constante l'intensité de la puissance de chauffage. Cela n'est déjà pas possible parce que la température supérieure de l'eau doit être limitée. En outre, avec une chauffe à l'huile et une chauffe au charbon, il est aussi pratiquement impossible de maintenir une intensité régulière de la puissance de chauffe.
La présente invention est relative à un dispositif pour le réglage de la température d'une enceinte, dans lequel on emploie un thermostat extérieur à chauffage auxiliaire et dans lequel la température intérieure désirée wst obtenue en une courte durée de mise en chauffe et est maintenue sans que l'intensité de la puissance de chauffage ait besoin d'être constante. Suivant l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que le chauffage auxiliaire du thermostat extérieur qui commande l'organe de réglage du chauffage est placé sous la dépendance de la température de l'eau. Le chauffage auxiliaire du thermostat extérieur peut être soumis à l'influence de la température d'alimentation ou encore de la différence entre la température d'alimentation et la température de retour.
La disposition peut être telle que le chauffage auxiliaire du thennostat
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extérieur soit commandé par un thermostat d'alimentation ou par un thermostat d'alimentation et un thermostat de retour.
Sur le d-essin, on a représenté, dans les figures 1 et 2, deux modes d'exécution de l'invention. Avant d'insister sur ces modes d'exécution, choisis à titre d'exemples, on va d'abord exprimer quelques considérations générales.
Une enceinte fermée qui contient un chauffage et un contact à commande thermique, nécessite une énergie moyenne de chauffe qui est exactement égale à sa perte de chaleur. Alors la température de l'enceinte fermée sera maintenue constante, étant donné que le contact à commande thermique débranche toujours le chauffage pour la même température, les unités calorifiques introduites par unité de temps correspondant en moyenne aux unités calorifiques qui s'écoulent par unité de temps. Si maintenant on relie par conduction calorifique un tel thermostat thermique à un corps quelconque, une partie de la chaleur qui se trouve dans le thermostat s'écoulera dans ce corps et l'autre dans l'air ambiant, pour le cas oàù la température à l'intérieur du thermostat est plus élevée que la température de l'air ambiant et du corps.
Si on fixe le thermostat à un tuyau d'un chauffage à eau chaude, l'énergie consommée par le chauffage du régulateur mesurera l'écoulement d e chaleur à partir du régulateur vers le tuyau de chauffage et vers l'air ambiant.
On va maintenant insister sur les modes d'exécution représentés au dessin.
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Le dispositif de réglage de la figure 1, dont le montage résulte, sans autres explications, du dessin lui-même, contient un thermostat extérieur 1, un organe de régalge 2 qui commande la chauffe, un thermostat de chaudière 3 qui sert de limiteur maximum, un thennostat d'alimentation 4 et un thermostat de retour 5.
Le thermostat extérieur 1 présente un enroulement de chauffage 6 et un contact 7 à commande thermique ( dont l'inertie calorifique est de préférence de l'ordre de grandeur de l'inertie calorifique de l'immeuble chauffé).
Le thermostat d'alimentation 4 contient un enroulement de chauffage 9 et un contact à commande thermique 10. Le theimostat de retour est constitué par un enroulement de chauffage 12 relié à l'enroulement de chauffage 9 du thermostat d'alimentation 4, par un enroulement de chauffage 13 monté en série avec l'enroulement de chauffage 6 du thermostat extérieur 1, etpar un contact à commande thermique 14.
Pour qu'on puisse comprendre plus facilement le fonctionnement du dispositif de la figure 1, on donnera l'explicatLon de ce fonctionnement en se servant d'un exemple chiffré. Si par exemple, les thennostats 4 et 5 sont réglés à la température de disjonction de 900, et si la température d'alimentation est, à un instant donné, 60 , tandis que la température de retour est 40 , les contacts 10 et 14 des deux thermostats 4 et 5 seront fermés pendant l'opération de mise en chauffe.
Dans ces conditions, premièrement, le circuit de chauffe alimenté par le t rans- formateur 16, pour les enroulements parallèles de chauffage 9,12, et, secondement, le circuit de chauffage égalenent
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alimenté par le transformateur 16, pour les enroulements montés en série 6, 13, seront fermés.
Dans ces conditions le thermostat 4 sera chauffé o à 90 et il sera maintenu à cette température par le fonctionnement intermittent du contact 10. L'enroulement de chauffage 9 doit alors fournir, si l'on ne tient pas compte des pertes de chaleur à l'air ambiant, une énergie de chauffe correspondant à la différence de température entre le thermostat 4- et la température d'alimentation, c'est-à-dire, dans le cas admis, à une différence de tempé- rature de 30 . Etant donné que les deux enroulements de chauffage 9,12, sont montés en parallèles,, la même énergie sera engendrée clans le thermostat 15.
Etant donné donc que l'énergie de chauffe engendrée dans l'enroulement de chauffage 12 correspond à une différence de température de 30 , l'enroulement dechauffage 13 nécessitera naturellement une puissance de chauffe équivalant à une différence de tempézrature de 20 , puisque la température de disjonction est de 90 et que la température de retour est de 40 .
Cette différence de température est aussi la différence entre la température d. 'alimentation et la température de retour.
Etant donné, en outre, que les deux enroulements de chauffage 13 et 6 sont en série, une énergie de chauffe correspondant à la différence de température de 20 sera également engen - drée dans l'enroulement de chauffage 6 du thermostat extérieur 1. Lorsqu'on atteint, dans le thermostat extérieur, la température de 19 par exemple qui correspond à la température intérieure désirée de l'immeuble, le contact 7 du thermostat s'ouvre. Dans ces conditions l'organe de ré- glage 2 de l'installation de chauffage est débranché
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et le chauffage est interrompu.. Grâce au fonctionnement intermittent du thermostat 7, la température de 19 est alors maintenue.
La puissance de chauffe du thermostat extérieur 1 mesure donc directement la chaleur fournie à l'immeuble, l'enroulement de chauffe 6 du thermostat extérieur 1 étant constamment en circuit pour la différence maximum entre la température d'alimentation et la température de retour, lorsque la perte de chaleur de l'immeuble est aussi grande que possible. Lorsque la température intérieure désirée de l'immeuble est atteinte, le fonctionnement intermittent du contact 7 du thermostat extérieur 1 assurera constamment dans le thermostat extérieur 1 une énergie de chauffe proportionnelle à la perte instantanée de chaleur du chauffage de l'immeuble. La chauffe du thennostat extérieur 1 est donc dans un rapport constant par rapport à la chaleur cédée à l'immeuble.
Dans ces conditions, on arrive, même dans une installation de chauffage à eau chaude, à ce que le thermostat extérieur 1, lors de la mise en chauffe, n'atteigne sa température de disjonction que quand la température intérieure désirée existe dans l'immeuble.
La figure 2 représente une dispositif simplifié, où l'on a renoncé à une très grande exactitude, en ce sens qu'ici le thermostat extérieur 1 est commandé seulement sous la dépendance de la température d'alimentation.
Le thermostat 4, fixé au tuyau d'alimentation et commandant le chauffage du thermostat extérieure contient% un enroulement de chauffage 9 et un contact de commutation 101 commandé
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thermiquement. En outre, le 1/dispositif possède également: un organe de réglage 2 et un thernostat de chaudière 3.
Sur le montage , il n'est pas nécessaire d'insister, car ce montage résulte, sans autres explications, du dessin.
Si le themostat d'alimentation 4 est réglé à la température de disjonction de 90 , son contact de commutation 10 fermera et maintiendra fermé, lors de la mise en chauffe, le circuit pour l'enroulement de chauffage 9. En outre, le contact 7 du thermostat extérieur 1 est également fermé en sorte que l'organe de réglage 2 de l'installation de chauffage est branché. Ce n'est que quand la température dans le thermostat d'alimentatioh 4 sera venue à 900, que le contact de commutation 101 interrompra le circuit de l'enroulement de chauffage 9 et fermera le circuit de l'enroulement dechauffage 6 du thennostat extérieur 1, en sorte qu'alors le thermostat extérieur 1 sera chauffé.
Etant donné que, quand l'enroulement de chauffage 6 du thennostat extérieur 1 est branché, le thermostat d'alimentation 4 se refroidit, et étant donné que, quand l'enroulement de chauffage 9 du thermostat d'alimen- tation 4 est branché, le thermostat extérieur 1 se refroidit, il interviendra des fermetures et ouvertures intermittentes des contacts 7 et 101, la durée de branche- ment de l'enroulement de chauffage 9 étant de plus en plus courte à mesure que la température de l'eau augmente. A la fin le themostat extérieur 1 possédera la température de disjonction, par exemple 19 , qui correspondra à la température intérieure de l'immeuble chauffé, en sorte que le contact 7 sera coupé et, par suite, aussi l'organe de
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réglage 2 sera disjoint.
La suite de l'opération de réglage se déroule de la même façon que celle qui a été décrite pour le dispositif de la figure 1.
Etant donné que dans ce cas le thermostat 4 ne commande plus directement l'organe de régage 2 du chauffage, il ne peut plus non plus servir de limiteur de maximum, en sorte qu'on a besoin d'un limiteur spécial sous la forme d'un thermostat de chaudière ou autre.
Dans les deux modes d'exécution choisis, un thermostat de chaudière 3 agit sur un interrupteurl8 qui, lorsqu'on a atteint la température maximum admissible de l'eau de l'installation de chauffage, coupe le circuit de l'organe de réglage 2 commandé électriquenent.
Il est évident que le dispositif de réglage peut n'être pas employé uniquement pour les installations de chauffage à eau chaude. Il peut également servir au réglage d'autres installations de chauffage, par exemple aux installations de chauffage à vapeur. L'installation de chauffage elle-même peut être munie d'un chauffage électrique, d'un chauffage au charbon ou d'un chauffage à l'huile.
Le dispositif de réglage, en outre, n'est pas seulement destiné à régler la température intérieure des immeubles, mais il convient aussi à d'autres enceintes à température constante, comme les étuves, les appareils réfrigérants, etc.