EP2198202A2 - Control assembly for heat or cold input in a mixed apparatus combining a heat pump with a wood fireplace - Google Patents

Control assembly for heat or cold input in a mixed apparatus combining a heat pump with a wood fireplace

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EP2198202A2
EP2198202A2 EP08869636A EP08869636A EP2198202A2 EP 2198202 A2 EP2198202 A2 EP 2198202A2 EP 08869636 A EP08869636 A EP 08869636A EP 08869636 A EP08869636 A EP 08869636A EP 2198202 A2 EP2198202 A2 EP 2198202A2
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EP
European Patent Office
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heat pump
temperature
fan
air
turbine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08869636A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Frédéric HAAS
Marc Boulanger
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Fondis SA
Original Assignee
Fondis SA
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F24D11/006—Central heating systems using heat accumulated in storage masses air heating system
    • F24D11/008—Central heating systems using heat accumulated in storage masses air heating system with conventional supplementary heat source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00—Stoves or ranges
    • F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/185—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion
    • F24B1/187—Condition responsive controls for regulating combustion 
    • 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
    • F24D2200/10—Fire place
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/02—System or Device comprising a heat pump as a subsystem, e.g. combined with humidification/dehumidification, heating, natural energy or with hybrid system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/18—Details or features not otherwise provided for combined with domestic apparatus
    • F24F2221/186—Details or features not otherwise provided for combined with domestic apparatus combined with a fireplace
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/60—Planning or developing urban green infrastructure

Definitions

  • Control unit for heating or cooling in a combined appliance combining a heat pump with a wood fire.
  • the invention relates to a control assembly for the heat supply or refrigeration of a heat pump or an air conditioning unit operating with a hearth chimney to form a combined heating and air conditioning unit.
  • the present invention is in the field of mixed appliances associating a heat pump or a reversible air conditioning unit to a hearth chimney wood or other solid fuel.
  • the operation of the heat pump or air conditioning unit is managed by the global control, but there is no regulation of the temperature of the air flow from the fan or from the internal battery to the combi device. this heat pump or air conditioning unit from the temperature of the air at the outlet of the fireplace or at the outlet of the combination appliance.
  • the aim is to obtain an additional comfort by a temperature of air as constant as possible corresponding to a temperature displayed, controlled or programmed. This is of course the temperature of the air in the living room or rooms that depends directly from the temperature of the air at the outlet of the mixed device before entering the network of air distribution ducts.
  • the purpose of the invention is to measure the heat input and in particular the heating or cooling supply by the heat pump so that during its operation, conjoint or momentary, with that of the chimney, the outlet temperature of the air is regulated around a given reference temperature.
  • the dosing of the heating or cooling supply by the heat pump is effected by means of the control of the speed or the flow rate of the fan or the turbine of the output battery of the heat pump, that is to say ie that which is located in the ventilation circuit of the mixed apparatus.
  • the invention relates to a set of control and regulation of the heat input and in particular the heat input or cooling by the heat pump in a combined heating and air conditioning unit combining a closed fireplace to the heat pump by measuring the outlet temperature of the air in the air outlet duct, a heat pump of which one of the batteries is placed in the air duct of the combined appliance characterized by a circuit control unit grafting on the main control in operation of the heat pump or integrated therewith, which manages and regulates the speed or the flow rate of the fan or the turbine placed in front of the internal battery according to the temperature of the outlet air taken by a thermal probe in the air outlet duct, probe placed downstream of the hot air outlet of the chimney, the regulation places the operating point of the appliance on a e curve regulating the speed of the fan motor or the turbine as a function of temperature and which evolves on either side of an average point corresponding to a reference temperature.
  • the control according to the present invention provides an additional thermal comfort by a satisfactory regularity of the temperature.
  • FIG. 1 is the general diagram of the installation with an additional control card
  • Figure 2 is the general diagram of the installation with a global control card
  • FIG. 3 is the functional block diagram of the fan control
  • FIG. 4 is a graph showing the control curve between the temperature T and the RPM of the motor or the flow rate of the fan or the turbine of the heat pump battery which, according to the example shown, is a straight line segment.
  • the present invention proceeds from the general inventive idea which consists in regulating the exit temperature of the air conditioning in temperature of a mixed heating and air conditioning device of the dual energy type comprising a closed fireplace associated with a pump heat
  • the present invention relates to electrical and electronic means for controlling the fan motor or the turbine of the internal battery of a heat pump or air conditioning unit PAC associated with a wood-fired fireplace equipped with a closed hearth to form a combined heating and air conditioning unit.
  • the internal battery of the heat pump PAC is placed in the lower passage of the air which continues with a duct towards the hot air outlet of the chimney communicating with different ducts and vents of the room ventilation circuit.
  • a heat pump 1 referenced PAC preferably reversible, is associated with a fireplace 2 hearth for housing with a closed hearth 3 for example glass door 4. This closed hearth 3 is placed in a hearth 5. It works with a solid fuel, for example wood.
  • the closed hearth 3 comprises a duct 6 for evacuation of gases and combustion fumes and means for directing the air heated by the walls of the body of this closed hearth 3 into an air outlet duct 7 communicating with the ducts. a network aeraulic distribution of conditioned air in temperature.
  • the air outlet duct 7 originates in the lower part of the hearth 5 from an air inlet 8 which opens into the room or outside thereof into another place where outside .
  • a battery 9 called internal battery of the heat pump PAC. This occupies all or most of the section of this duct and is provided with a motor driving a rotating aeration unit of a turbine or a fan 10 forcing air from the air intake to through the internal battery 9 of the heat pump so as to heat it up and, if necessary, to cool it down or by not modifying its temperature, but its flow rate.
  • a temperature sensor 11 is provided in the air outlet duct 7 downstream of the hot air outlet 12 of the closed hearth 3.
  • This temperature sensor 11 comprises a temperature sensor or an element whose physical characteristics change with the temperature variation, for example a resistance sensor with a negative temperature coefficient known under the abbreviation CTN.
  • this temperature probe 11 is mounted in a particular circuit for controlling the speed RPM of the turbine engine or the fan 10 of the internal battery 9 of the heat pump PAC, this command being given priority over the general control of the heat pump.
  • the control circuit may be in the form of a separate CARDI additional card (FIG. 1) or incorporated or integrated in the card main control and management of the CACOM heat pump ( Figure 2).
  • the temperature probe 11 is connected to a DETECT detection circuit comprising a FRASEUIL temperature threshold crossing detector, for example at 50 ° C. and at 65 ° C. or between 50 ° C. and 65 ° C.
  • AMV power supply circuit The power supply of the CARDI card and that of the fan or the turbine 10 are provided by an AMV power supply circuit.
  • a REGUL regulator module provides the regulated supply of the fan motor or the turbine 10 through a VARIFR frequency converter and from the regulation law which results in a curve represented as an example by a straight line segment. in Figure 4.
  • the AMV power supply is extended by a module for cutting and modulating the DMSA power supply signal supplying the fan or turbine motor 10 through the REGUL controller and the VARIFR frequency converter.
  • the assembly is completed by a power supply output of the three-wire motor for two power circuits, one for the auxiliary phase for starting the fan and the other for the main phase for the permanent operation of the fan.
  • the DMSA block forms two alternating voltages in quadrature, of variable amplitude and frequency given by the law regulating the flow rate or the RPM regime as a function of the temperature T of the air leaving the apparatus.
  • On the CARDI card are provided at least two blocks of micro-switches for modifying the parameters governing the operation and in particular the threshold temperatures.
  • control card can be integrated into a single main control card while keeping the same general functions.
  • FIG. 2 shows the integrated version of the invention according to which the control card of the heat pump PAC comprises the circuits of the specific control of the RPM of the fan motor or the turbine of the battery. of the heat pump PAC placed inside the mixed device.
  • the temperature sensor T is located at the air outlet of the apparatus and the internal battery 9 of the heat pump PAC integrated in the apparatus and placed at the beginning of the air outlet duct 7 or the air conditioning column connected to the air diffusion network in the room (s).
  • the regulation relationship between the engine RPM speed or flow rate of the fan or of the turbine and the temperature T is ideally linear as shown in Figure 4 that is to say a beginning line segment 65 0 C and ending at 200 0 C on which is located and moves the operating point. Due to the precise regulation, this one undergoes only small differences of regulation on this segment of right, different from the regulation curves in steps of the previous classic regulations.
  • the heat pump is stopped when the temperature in the air outlet duct 7 at the level of the probe exceeds 65 ° C. This translates the existence of the fire at normal speed. in the closed fireplace and the temperature control is done in the same way but without a heat pump. It is believed that this supply of calories through the furnace is sufficient to heat the part (s) to the required temperature, but must be regulated by the variation of the flow rate or RPM of the fan motor or turbine.
  • the circuit for exceeding a threshold FRASEUIL then controls the shutdown of the heat pump PAC for example by the remote control without stopping the regulation of the motor of the fan or the turbine 10.
  • This regulation of the RPM regime of the fan motor or the turbine 10 brings various important advantages, including the regularity (no significant differences in the regulation of the speed of the fan), the low noise thereof, precise regulation in temperature, longevity of the fan. engine.

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Abstract

The invention relates to an assembly for controlling and adjusting the air outlet temperature T of a mixed apparatus including a closed-hearth fireplace and a heat pump PAC in which one of the batteries is located at the air outlet duct (7) of the mixed apparatus, characterised in that a control circuit is mounted on the operation main control of the heat pump PAC, for adjusting the RPM speed of the fan or turbine (10) of the battery placed in the air outlet duct (7), based on the air outlet temperature T measured by a thermal probe (11) located in the air outlet duct (7) downstream from the hot air outlet of the fireplace, in order to obtain an adjusted air temperature at the outlet. The invention is particularly intended for closed-hearth fireplace manufacturers.

Description

Ensemble de commande de l'apport calorifique ou frigorifique dans un appareil mixte associant une pompe à chaleur à une cheminée à feu de bois. Control unit for heating or cooling in a combined appliance combining a heat pump with a wood fire.
L ' invention concerne un ensemble de commande de l'apport calorifique ou frigorifique d'une pompe à chaleur ou d'une unité de climatisation fonctionnant avec une cheminée d'âtre d'habitation pour former un appareil mixte de chauffage et de climatisation. La présente invention se situe dans le domaine des appareils mixtes associant une pompe à chaleur ou une unité de climatisation réversible à une cheminée d'âtre d'habitation à bois ou à un autre combustible solide. Le fonctionnement de la pompe à chaleur ou de l'unité de climatisation est géré par la commande globale, mais il n'existe pas de régulation de la température du flux d'air du ventilateur ou de la batterie interne à l ' appareil mixte de cette pompe à chaleur ou unité de climatisation à partir de la température de l ' air à la sortie du foyer de cheminée ou à la sortie de l'appareil mixte.The invention relates to a control assembly for the heat supply or refrigeration of a heat pump or an air conditioning unit operating with a hearth chimney to form a combined heating and air conditioning unit. The present invention is in the field of mixed appliances associating a heat pump or a reversible air conditioning unit to a hearth chimney wood or other solid fuel. The operation of the heat pump or air conditioning unit is managed by the global control, but there is no regulation of the temperature of the air flow from the fan or from the internal battery to the combi device. this heat pump or air conditioning unit from the temperature of the air at the outlet of the fireplace or at the outlet of the combination appliance.
La plupart du temps, dans les modes d'hiver ou d'été, ou en régime de chauffage fort, une seule source est active et fonctionne de façon indépendante.Most of the time, in the winter or summer modes, or in the heating mode, only one source is active and operates independently.
Par contre, en mode d'intersaison, il s ' avère souvent nécessaire de faire fonctionner les deux sources simultanément, l'une fonctionnant généralement en relève de l'autre qui se trouve en allure réduite ou en fonctionnement occasionnel.On the other hand, in off-season mode, it often proves to be necessary to operate the two sources simultaneously, one operating generally under the control of the other, which is in reduced form or in occasional operation.
Le but recherché est d'obtenir un surcroît de confort par une température de l'air aussi constante que possible correspondant à une température affichée, commandée ou programmée. II s'agit bien sûr de la température de l'air dans la ou les pièces d'habitation qui dépend directement de la température de l ' air à la sortie de l'appareil mixte avant son entrée dans le réseau des gaines de distribution aéraulique.The aim is to obtain an additional comfort by a temperature of air as constant as possible corresponding to a temperature displayed, controlled or programmed. This is of course the temperature of the air in the living room or rooms that depends directly from the temperature of the air at the outlet of the mixed device before entering the network of air distribution ducts.
Plus particulièrement, l'invention a pour but de doser l ' apport calorifique et notamment l ' apport calorifique ou frigorifique par la pompe à chaleur pour que lors de son fonctionnement, conjoint ou momentané, avec celui de la cheminée, la température de sortie de l ' air soit régulée autour d'une température donnée de référence.More particularly, the purpose of the invention is to measure the heat input and in particular the heating or cooling supply by the heat pump so that during its operation, conjoint or momentary, with that of the chimney, the outlet temperature of the air is regulated around a given reference temperature.
Le dosage de l'apport calorifique ou frigorifique par la pompe à chaleur s'effectue par 1 ' intermédiaire de la commande du régime ou du débit du ventilateur ou de la turbine de la batterie de sortie de la pompe à chaleur c'est-à-dire celle qui est située dans le circuit aéraulique de l'appareil mixte .The dosing of the heating or cooling supply by the heat pump is effected by means of the control of the speed or the flow rate of the fan or the turbine of the output battery of the heat pump, that is to say ie that which is located in the ventilation circuit of the mixed apparatus.
A cet effet, l'invention se rapporte à un ensemble de commande et de régulation de l ' apport calorifique et notamment l'apport calorifique ou frigorifique par la pompe à chaleur dans un appareil mixte de chauffage et de climatisation associant une cheminée à foyer fermé à la pompe à chaleur en mesurant la température de sortie de l ' air dans le conduit de sortie de l'air, pompe à chaleur dont une des batteries est placée dans le conduit de l ' air de l'appareil mixte caractérisé par un circuit de commande se greffant sur la commande principale en fonctionnement de la pompe à chaleur ou intégré à celle-ci, qui gère et régule le régime ou le débit du ventilateur ou de la turbine placée devant la batterie intérieure en fonction de la température de l ' air de sortie prise par une sonde thermique dans le conduit de sortie de l'air, sonde placée en aval de la sortie d'air chaud de la cheminée, la régulation place le point de fonctionnement de l ' appareil sur une courbe de régulation du régime du moteur du ventilateur ou de la turbine en fonction de la température et qui évolue de part et d'autre d'un point moyen correspondant à une température de référence. La commande selon la présente invention procure un surcroît de confort thermique par une régularité satisfaisante de la température.For this purpose, the invention relates to a set of control and regulation of the heat input and in particular the heat input or cooling by the heat pump in a combined heating and air conditioning unit combining a closed fireplace to the heat pump by measuring the outlet temperature of the air in the air outlet duct, a heat pump of which one of the batteries is placed in the air duct of the combined appliance characterized by a circuit control unit grafting on the main control in operation of the heat pump or integrated therewith, which manages and regulates the speed or the flow rate of the fan or the turbine placed in front of the internal battery according to the temperature of the outlet air taken by a thermal probe in the air outlet duct, probe placed downstream of the hot air outlet of the chimney, the regulation places the operating point of the appliance on a e curve regulating the speed of the fan motor or the turbine as a function of temperature and which evolves on either side of an average point corresponding to a reference temperature. The control according to the present invention provides an additional thermal comfort by a satisfactory regularity of the temperature.
Elle permet aussi, en dosant la diffusion de la production de la source additionnelle de chaleur ou de froid, d'économiser de l'énergie notamment en inter-saison.It also makes it possible, by controlling the diffusion of the production of the additional source of heat or cold, to save energy notably in inter-season.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple et accompagnée des dessins dans lesquels :Other features and advantages of the invention will appear in the description which follows, given by way of example and accompanied by the drawings in which:
. la figure 1 est le schéma général de l'installation avec une carte additionnelle de commande, . la figure 2 est le schéma général de l ' installation avec une carte globale de commande, . la figure 3 est le schéma à blocs fonctionnels de la commande du ventilateur,. Figure 1 is the general diagram of the installation with an additional control card,. Figure 2 is the general diagram of the installation with a global control card,. FIG. 3 is the functional block diagram of the fan control,
. la figure 4 est un graphique montrant la courbe de régulation entre la température T et le régime RPM du moteur ou le débit du ventilateur ou de la turbine de la batterie de la pompe à chaleur qui selon l'exemple représenté est un segment de droite.. FIG. 4 is a graph showing the control curve between the temperature T and the RPM of the motor or the flow rate of the fan or the turbine of the heat pump battery which, according to the example shown, is a straight line segment.
La présente invention procède de l ' idée générale inventive qui consiste à réguler la température de sortie de l ' air conditionné en température d'un appareil mixte de chauffage et de climatisation du type bi-énergie comprenant une cheminée à foyer fermé associée à une pompe à chaleurThe present invention proceeds from the general inventive idea which consists in regulating the exit temperature of the air conditioning in temperature of a mixed heating and air conditioning device of the dual energy type comprising a closed fireplace associated with a pump heat
PAC ou unité de climatisation, en commandant le régimePAC or air conditioning unit, ordering the scheme
RPM du moteur ou le débit du ventilateur ou de la turbine de la batterie de la PAC intégrée à l'appareil mixte à partir de la température de l ' air en sortie de l'appareil mixte et ceci pour établir une température régulée de l'air ambiant à partir d'une température de référence.RPM of the motor or the flow of the fan or the turbine of the battery of the integrated CAP to the mixed device from the temperature of the air leaving the the mixed apparatus and this to establish a controlled temperature of the ambient air from a reference temperature.
Plus particulièrement, la présente invention concerne les moyens électriques et électroniques pour la commande du moteur du ventilateur ou de la turbine de la batterie intérieure d'une pompe à chaleur ou unité de climatisation PAC associée à une cheminée à feu de bois équipée d'un foyer fermé pour former un appareil mixte de chauffage et de climatisation.More particularly, the present invention relates to electrical and electronic means for controlling the fan motor or the turbine of the internal battery of a heat pump or air conditioning unit PAC associated with a wood-fired fireplace equipped with a closed hearth to form a combined heating and air conditioning unit.
Selon un type appareil mixte sur lequel peut s'appliquer l'invention, la batterie intérieure de la pompe à chaleur PAC est placée dans le passage inférieur de l ' air qui se poursuit par un conduit vers la sortie d'air chaud de la cheminée communiquant avec différentes gaines et bouches du circuit de ventilation des pièces.According to a type of mixed device to which the invention can be applied, the internal battery of the heat pump PAC is placed in the lower passage of the air which continues with a duct towards the hot air outlet of the chimney communicating with different ducts and vents of the room ventilation circuit.
Selon la présente invention, on commande le régime RPM ou le débit de la turbine ou du ventilateur monté contre cette batterie interne à partir de la température T de l ' air dans le conduit de sortie en aval de la sortie de 1 • air chaud du foyer fermé de cheminée .According to the present invention, controls the RPM speed or flow rate of the turbine or fan mounted against the internal battery from the temperature T of the air in the downstream outlet pipe from the exit of one • hot air closed fireplace hearth.
On décrira ci-après l'invention un peu plus en détail en référence aux différentes figures.The invention will be described below in a little more detail with reference to the various figures.
Une pompe à chaleur 1 référencée PAC, de préférence réversible, est associée à une cheminée 2 d'âtre pour habitation comportant un foyer fermé 3 par exemple à porte vitrée 4. Ce foyer fermé 3 est placé dans un âtre 5. Il fonctionne avec un combustible solide, par exemple du bois.A heat pump 1 referenced PAC, preferably reversible, is associated with a fireplace 2 hearth for housing with a closed hearth 3 for example glass door 4. This closed hearth 3 is placed in a hearth 5. It works with a solid fuel, for example wood.
Le foyer fermé 3 comporte un conduit 6 d'évacuation des gaz et fumées de combustion et des moyens pour diriger l ' air chauffé par les parois du corps de ce foyer fermé 3 dans un conduit de sortie de l'air 7 communiquant avec les gaines d'un réseau aéraulique de distribution de l ' air conditionné en température .The closed hearth 3 comprises a duct 6 for evacuation of gases and combustion fumes and means for directing the air heated by the walls of the body of this closed hearth 3 into an air outlet duct 7 communicating with the ducts. a network aeraulic distribution of conditioned air in temperature.
Le conduit de sortie de l ' air 7 prend naissance en partie inférieure de 1 ' âtre 5 à partir d'une entrée d'air 8 qui s'ouvre dans la pièce ou à l'extérieur de celle-ci dans un autre endroit ou dehors .The air outlet duct 7 originates in the lower part of the hearth 5 from an air inlet 8 which opens into the room or outside thereof into another place where outside .
A la base du conduit de sortie de l ' air 7 est placée une batterie 9 appelée batterie intérieure de la pompe à chaleur PAC. Celle-ci occupe toute ou la majeure partie de la section de ce conduit et est pourvue d'un moteur entraînant un ensemble aéraulique tournant d'une turbine ou d'un ventilateur 10 forçant l'air provenant de l'entrée d'air à travers la batterie intérieure 9 de la PAC de manière à le réchauffer et le cas échéant à le rafraîchir ou en ne modifiant pas sa température, mais son débit.At the base of the air outlet duct 7 is placed a battery 9 called internal battery of the heat pump PAC. This occupies all or most of the section of this duct and is provided with a motor driving a rotating aeration unit of a turbine or a fan 10 forcing air from the air intake to through the internal battery 9 of the heat pump so as to heat it up and, if necessary, to cool it down or by not modifying its temperature, but its flow rate.
Selon l'invention, une sonde de température 11 est prévue dans le conduit de sortie de l'air 7 en aval de la sortie d'air chaud 12 du foyer fermé 3.According to the invention, a temperature sensor 11 is provided in the air outlet duct 7 downstream of the hot air outlet 12 of the closed hearth 3.
Cette sonde de température 11 comporte un capteur de température ou un élément dont les caractéristiques physiques se modifient avec la variation de température par exemple un capteur à résistance à coefficient de température négatif connue sous le sigle CTN.This temperature sensor 11 comprises a temperature sensor or an element whose physical characteristics change with the temperature variation, for example a resistance sensor with a negative temperature coefficient known under the abbreviation CTN.
Selon la présente invention, cette sonde de température 11 est montée dans un circuit particulier de commande du régime RPM du moteur de la turbine ou du ventilateur 10 de la batterie intérieure 9 de la pompe à chaleur PAC, cette commande étant prioritaire par rapport à la commande générale de la pompe à chaleur.According to the present invention, this temperature probe 11 is mounted in a particular circuit for controlling the speed RPM of the turbine engine or the fan 10 of the internal battery 9 of the heat pump PAC, this command being given priority over the general control of the heat pump.
Le circuit de commande peut se présenter sous la forme d'une carte additionnelle CARDI séparée ( figure 1 ) ou incorporée ou intégrée à la carte principale de commande et de gestion de la pompe à chaleur CACOM (figure 2).The control circuit may be in the form of a separate CARDI additional card (FIG. 1) or incorporated or integrated in the card main control and management of the CACOM heat pump (Figure 2).
La sonde de température 11 est reliée à un circuit de détection DETECT comprenant un détecteur de franchissement de seuil FRASEUIL de la température par exemple à 500C et à 65°C ou entre 500C et 65°C.The temperature probe 11 is connected to a DETECT detection circuit comprising a FRASEUIL temperature threshold crossing detector, for example at 50 ° C. and at 65 ° C. or between 50 ° C. and 65 ° C.
L ' alimentation électrique de la carte CARDI et celle du ventilateur ou de la turbine 10 sont assurées par un circuit d'alimentation AMV. Un module régulateur REGUL assure l'alimentation régulée du moteur du ventilateur ou de la turbine 10 à travers un variateur de fréquence VARIFR et à partir de la loi de régulation qui se traduit par une courbe représentée à titre d'exemple par un segment de droite sur la figure 4.The power supply of the CARDI card and that of the fan or the turbine 10 are provided by an AMV power supply circuit. A REGUL regulator module provides the regulated supply of the fan motor or the turbine 10 through a VARIFR frequency converter and from the regulation law which results in a curve represented as an example by a straight line segment. in Figure 4.
Le bloc d'alimentation AMV se prolonge par un module de découpage et de modulation du signal d'alimentation DMSA alimentant le moteur du ventilateur ou de la turbine 10 à travers le régulateur REGUL et le variateur de fréquence VARIFR.The AMV power supply is extended by a module for cutting and modulating the DMSA power supply signal supplying the fan or turbine motor 10 through the REGUL controller and the VARIFR frequency converter.
L ' ensemble est complété par une sortie d'alimentation du moteur à trois fils pour deux circuits d'alimentation, l'un pour la phase auxiliaire servant au démarrage du ventilateur, l'autre pour la phase principale servant au fonctionnement permanent de celui-ci mais à débit ou régime RPM régulé par le montage décrit à partir de la température T de l ' air dans le conduit de sortie de l ' air 7 de sortie de 1 ' appareil mixte . Le bloc DMSA forme deux tensions alternatives en quadrature, d'amplitude et de fréquence variables données par la loi de régulation du débit ou du régime RPM en fonction de la température T de l'air en sortie de l'appareil. Sur la carte CARDI sont prévus au moins deux blocs de micro-interrupteurs permettant de modifier les paramètres régissant le fonctionnement et notamment les températures de seuil.The assembly is completed by a power supply output of the three-wire motor for two power circuits, one for the auxiliary phase for starting the fan and the other for the main phase for the permanent operation of the fan. ci but RPM rate or RPM regulated by the assembly described from the temperature T of the air in the outlet air duct 7 output of 1 mixed device. The DMSA block forms two alternating voltages in quadrature, of variable amplitude and frequency given by the law regulating the flow rate or the RPM regime as a function of the temperature T of the air leaving the apparatus. On the CARDI card are provided at least two blocks of micro-switches for modifying the parameters governing the operation and in particular the threshold temperatures.
Bien entendu, la carte additionnelle de commande peut être intégrée à une carte principale unique de commande en gardant les mêmes fonctions générales.Of course, the additional control card can be integrated into a single main control card while keeping the same general functions.
Cette variante est illustrée par la figure 2 qui montre la version intégrée de l'invention selon laquelle la carte de commande de la pompe à chaleur PAC comprend les circuits de la commande spécifique du régime RPM du moteur du ventilateur ou de la turbine de la batterie de la pompe à chaleur PAC placée à l'intérieur de l'appareil mixte.This variant is illustrated in FIG. 2 which shows the integrated version of the invention according to which the control card of the heat pump PAC comprises the circuits of the specific control of the RPM of the fan motor or the turbine of the battery. of the heat pump PAC placed inside the mixed device.
Le schéma général reste identique. Le capteur de température T se trouve au niveau de la sortie de l ' air de l ' appareil et la batterie intérieure 9 de la pompe à chaleur PAC intégrée à 1 ' appareil et placée au début du conduit de sortie de l'air 7 ou de la colonne d'air conditionné relié au réseau de diffusion de l'air dans la ou les pièce(s).The general scheme remains the same. The temperature sensor T is located at the air outlet of the apparatus and the internal battery 9 of the heat pump PAC integrated in the apparatus and placed at the beginning of the air outlet duct 7 or the air conditioning column connected to the air diffusion network in the room (s).
La loi de régulation, entre le régime RPM du moteur ou le débit du ventilateur ou de la turbine et la température T est de façon idéale linéaire comme représenté sur la figure 4 c'est-à-dire un segment de droite débutant à 650C et se terminant à 2000C sur lequel se trouve et se déplace le point de fonctionnement. En raison de la régulation précise, celui-ci ne subit que de faibles écarts de régulation sur ce segment de droite, différent des courbes de régulation en marches d'escalier des régulations antérieures classiques.The regulation relationship between the engine RPM speed or flow rate of the fan or of the turbine and the temperature T is ideally linear as shown in Figure 4 that is to say a beginning line segment 65 0 C and ending at 200 0 C on which is located and moves the operating point. Due to the precise regulation, this one undergoes only small differences of regulation on this segment of right, different from the regulation curves in steps of the previous classic regulations.
De façon générale, il s'agit plutôt d'une courbe dont l'allure montre que l'on a compensé la non linéarité des caractéristiques de fonctionnement du moteur du ventilateur ou de la turbine 10 associée à la batterie intérieure 9 de la pompe à chaleur PAC incorporée à l'appareil mixte.In general, it is rather a curve whose appearance shows that the non-linearity of the operating characteristics of the fan motor or the turbine 10 associated with the internal battery 9 of the pump has been compensated for. heat heat incorporated in the mixed device.
Selon un des modes de fonctionnement, on provoque l ' arrêt de la pompe à chaleur quand la température dans le conduit de sortie de l ' air 7 au niveau de la sonde dépasse 650C. Ceci traduit l'existence du feu en allure normale dans le foyer fermé de cheminée et la régulation en température s'effectue de la même façon mais sans pompe à chaleur. Il est considéré que cette fourniture de calories par le foyer est suffisante pour chauffer le ou les pièce(s) à la température demandée, mais doit être régulée par la variation du débit ou de la vitesse RPM du moteur du ventilateur ou de la turbine. Le circuit de dépassement d'un seuil FRASEUIL commande alors l'arrêt de la pompe à chaleur PAC par exemple par la télécommande sans arrêter la régulation du moteur du ventilateur ou de la turbine 10.According to one of the operating modes, the heat pump is stopped when the temperature in the air outlet duct 7 at the level of the probe exceeds 65 ° C. This translates the existence of the fire at normal speed. in the closed fireplace and the temperature control is done in the same way but without a heat pump. It is believed that this supply of calories through the furnace is sufficient to heat the part (s) to the required temperature, but must be regulated by the variation of the flow rate or RPM of the fan motor or turbine. The circuit for exceeding a threshold FRASEUIL then controls the shutdown of the heat pump PAC for example by the remote control without stopping the regulation of the motor of the fan or the turbine 10.
Inversement, lorsque la température dans le conduit de sortie de l ' air 7 au niveau de la sonde de température descend en dessous de 5O0C, traduisant un ralentissement du feu dans le foyer ou une tendance à l'extinction, la pompe à chaleur PAC est remise en marche de la même façon.Conversely, when the temperature in the air outlet duct 7 at the temperature sensor drops below 50 ° C., indicating a slowing of the fire in the fire or a tendency to extinction, the heat pump PAC is restarted the same way.
L'ensemble de ce fonctionnement se traduit sur la figure 4 par un rectangle en tirets avec des flèches montrant le parcours graphique après l'arrêt et le redémarrage de la pompe à chaleur PAC.All of this operation is reflected in Figure 4 by a dashed rectangle with arrows showing the graphical path after stopping and restarting the heat pump PAC.
Cette régulation du régime RPM du moteur du ventilateur ou de la turbine 10 apporte divers avantages importants, dont la régularité (pas d'écarts importants de régulation du régime du ventilateur), faible bruit de celui-ci, régulation précise en température, longévité du moteur.This regulation of the RPM regime of the fan motor or the turbine 10 brings various important advantages, including the regularity (no significant differences in the regulation of the speed of the fan), the low noise thereof, precise regulation in temperature, longevity of the fan. engine.
A titre de variante, on peut envisager d'apporter des calories supplémentaires ou des frigories dans la batterie intérieure 9 placée devant la turbine ou le ventilateur dont le régime est commandé par la régulation, par une autre source que celle d'une pompe à chaleur.Alternatively, it may be possible to provide additional calories or frigories in the inner battery 9 placed in front of the turbine or the fan whose speed is controlled by the regulation, by a source other than that of a heat pump.
De nombreuses modifications, variantes, substitutions ou autres changements peuvent être apportés à l ' invention tout en restant dans le cadre de la protection telle que définie par les revendications . Numerous modifications, variations, substitutions or other changes may be made to the invention while remaining within the scope of the protection as defined by the claims.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble de commande et de régulation de 1 ' apport calorifique et notamment l ' apport calorifique ou frigorifique de la pompe à chaleur dans un appareil mixte de chauffage et de climatisation bi-énergie regroupant dans un même appareil une cheminée ( 2 ) à foyer fermé ( 3 ) et une pompe à chaleur PAC en mesurant la température T de sortie de l ' air dans le conduit de sortie de l'air (7), pompe à chaleur PAC dont une (9) des batteries est placée dans un conduit d'air de 1 ' appareil mixte caractérisé en ce que le conduit d'air dans lequel est placée la batterie (9) de la pompe à chaleur est le conduit d'entrée d'air à réchauffer de l'appareil et caractérisé par un circuit de commande se greffant sur la commande principale en fonctionnement de la pompe à chaleur PAC ou intégré à cette commande principale, qui gère et régule le régime RPM du moteur, ou le débit, du ventilateur ou de la turbine (10) de la batterie (9) placée dans le conduit d'entrée d'air à réchauffer de l'appareil et ceci en fonction de la température T de l ' air de sortie réchauffé prise par une sonde thermique (11) à la sortie du conduit de sortie de l ' air ( 7 ) , sonde placée en aval de la sortie d'air réchauffé de la cheminée et distribué dans les pièces en tant qu'air chaud, la régulation place le point de fonctionnement de l'appareil sur une courbe de régulation du régime RPM du moteur du ventilateur ou de la turbine (10) ou du débit en fonction de la température T et qui évolue de part et d ' autre d ' un point moyen correspondant à une température de référence.1. Control and regulation of one calorific supply and in particular the heat supply or cooling of the heat pump in a combined heating and cooling dual-energy unit grouping together in a same apparatus a chimney (2) hearth closed (3) and a heat pump PAC by measuring the air outlet temperature T in the air outlet duct (7), a heat pump PAC of which one (9) of the batteries is placed in a duct of air of the mixed apparatus characterized in that the air duct in which is placed the battery (9) of the heat pump is the air inlet duct to be heated of the apparatus and characterized by a control circuit grafting on the main control in operation of the heat pump PAC or integrated with this main control, which manages and regulates the engine RPM, or the flow rate, fan or turbine (10) of the battery (9) placed in the inlet duct of r to be heated up according to the temperature T of the heated outlet air taken by a thermal probe (11) at the outlet of the air outlet duct (7), a probe placed downstream of the heated air outlet of the chimney and distributed in the rooms as hot air, the regulation places the operating point of the appliance on a control curve of the RPM of the fan motor or the turbine (10 ) or the flow rate as a function of the temperature T and which evolves on both sides of an average point corresponding to a reference temperature.
2. Ensemble selon la revendication 1 caractérisée en ce que la pompe à chaleur PAC est réversible.2. The assembly of claim 1 characterized in that the heat pump PAC is reversible.
3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la courbe de régulation est un segment de droite .3. An assembly according to claim 1 or 2 characterized in that the control curve is a line segment.
4. Ensemble selon la revendication précédente caractérisé en ce que le segment de droite débute à 65°C et se termine à 2000C.4. An assembly according to the preceding claim characterized in that the line segment starts at 65 ° C and ends at 200 ° C.
5. Ensemble selon la revendication 3 caractérisé en ce que les valeurs limites du segment de droite sont modifiables.5. The assembly of claim 3 characterized in that the limit values of the line segment are modifiable.
6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la pompe à chaleur PAC est arrêtée au-delà de la température de 650C relevée par la sonde de température dans le conduit (7) et remise en marche en-dessous de 500C. 6. Assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat pump PAC is stopped beyond the temperature of 65 0 C detected by the temperature sensor in the duct (7) and restarted. below 50 ° C.
7. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en que l'accélération et la réduction du régime RPM du ventilateur s'effectue par variation de fréquences du courant d'alimentation du ventilateur.7. The assembly of claim 1 characterized in that the acceleration and reduction of the RPM of the fan is effected by frequency variation of the supply current of the fan.
8. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que la commande du régime RPM ou du débit du ventilateur ou de la turbine s'effectue par une carte de commande séparée CARDI.8. The assembly of claim 1 characterized in that the RPM speed control or the flow of the fan or the turbine is effected by a separate CARDI control card.
9. Ensemble selon la revendication précédente caractérisé en ce que la carte CARDI se compose d'un circuit d'alimentation AMV, d'un module régulateur REGUL qui assure l'alimentation régulée du moteur du ventilateur ou de la turbine (10) à travers un variateur de fréquence VARIFR et à partir de la loi de régulation, le bloc d'alimentation AMV se prolongeant par un module de découpage et de modulation du signal d'alimentation DMSA alimentant le moteur du ventilateur ou de la turbine (10) à travers le régulateur REGUL et le variateur de fréquence VARIFR, le tout étant complété par une sortie d'alimentation du moteur à trois fils pour deux circuits d'alimentation, l'un pour la phase auxiliaire servant au démarrage du ventilateur, l'autre pour la phase principale servant au fonctionnement permanent de celui-ci mais à débit ou régime RPM régulé et en ce que sur la carte CARDI sont prévus au moins deux blocs de micro-interrupteurs permettant de modifier les paramètres régissant le fonctionnement et notamment les températures de seuil et en ce que la carte CARDI comporte également un circuit de détection DETECT relié à la sonde de température (11) comprenant un détecteur de franchissement de seuil FRASEUIL de la température T de l'air.9. An assembly according to the preceding claim characterized in that the CARDI card consists of an AMV power supply circuit, a regulator module REGUL which ensures the regulated supply of the motor of the fan or the turbine (10) through a VARIFR frequency converter and from the regulating law, the AMV power supply unit being extended by a DMSA power supply signal modulation and modulation module supplying the fan motor or the turbine motor (10) through the REGUL controller and the VARIFR frequency converter, all complemented by a three-wire motor supply output for two power circuits, one for the auxiliary phase used for starting the fan, the other for the main phase for the permanent operation of the latter but at regulated flow rate or RPM and in that on the CARDI card are provided at least two microswitch blocks for modifying the parameters governing the operation and in particular the threshold temperatures and in that the CARDI card also comprises a DETECT detection circuit connected to the temperature sensor (11) comprising a FRASEUIL threshold crossing detector of the temperature T of the air.
10. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que la carte CARDI est incorporée ou intégrée à la carte de commande de la pompe à chaleur PAC. 10. The assembly of claim 1 characterized in that the CARDI card is incorporated or integrated in the control card of the heat pump PAC.
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