EP2274812A1 - Procede de gestion d'elements chauffants dans le cadre d'un delestage electrique - Google Patents

Procede de gestion d'elements chauffants dans le cadre d'un delestage electrique

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EP2274812A1
EP2274812A1 EP09738320A EP09738320A EP2274812A1 EP 2274812 A1 EP2274812 A1 EP 2274812A1 EP 09738320 A EP09738320 A EP 09738320A EP 09738320 A EP09738320 A EP 09738320A EP 2274812 A1 EP2274812 A1 EP 2274812A1
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EP
European Patent Office
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heating
order
heating elements
heater
sends
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09738320A
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German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Louis Morard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Muller et Cie SA
Original Assignee
Muller et Cie SA
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from FR0950996A external-priority patent/FR2942356B1/fr
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Publication of EP2274812A1 publication Critical patent/EP2274812A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/58—The condition being electrical
    • H02J2310/60—Limiting power consumption in the network or in one section of the network, e.g. load shedding or peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Definitions

  • the present invention relates to a method of managing a heating device. More particularly, the invention relates to heating appliances having at least two heating elements, at least one of said heating elements having a source of electrical energy.
  • the maintenance of the ambient temperature is in particular carried out by a management device.
  • a management device has the function of calculating the heat requirements to maintain the room temperature at the desired set point temperature.
  • the manager device sets heating instructions and sends them to heaters connected to it.
  • a heater may include one or more heaters connected to the manager device.
  • a management device connected to several heating devices can pass on separate orders to each heating device. For example, the management device can consider the electrical power demanded by each device. It can then formulate an individual order to a given device, this order corresponding to a load shedding power in proportion to the power demanded by said apparatus.
  • the same heater may have several heating elements. These heating elements may be identical or different. For example, these elements may use a different source of energy. These elements can also correspond to two different systems using the same energy, for example electrical energy.
  • One of the elements, such as a radiating panel can have good responsiveness and low inertia while another element, such as an accumulator block, can have a lower reactivity and a large inertia.
  • the heating elements can also have different powers.
  • the management device transmits to the heating apparatus a power down instruction.
  • the heater applies this instruction identically to all its electric heating elements. The differences in the characteristics of the heating elements are therefore not exploited. Similarly, the user's preferences regarding the operation of the heater, based on these characteristics, are not taken into account.
  • the invention provides to provide a heating device with a regulating device, such a device for determining a distinct rate of march for each heating element of a heater.
  • a regulating device such a device for determining a distinct rate of march for each heating element of a heater.
  • the demand shedding power can be distributed unequally between the different heating elements, taking into account internal parameters of the heating device. These parameters can in particular be related to the comfort of the user.
  • the subject of the present invention is therefore a method for managing a heating device, said device being connected to a power supply comprising:
  • a step during which a client sends a global order for electric shedding to a management device said management device being connected to one or more heating devices,
  • a step during which the management device sends an individual order for electric shedding to a heating appliance said appliance comprising at least two heating elements connected to the same regulating device, at least one of said heating elements operating from of an electric power source, said method comprising a step in which the heating apparatus executes the individual load shedding order according to internal parameters, said internal parameters taking into account the characteristics of each heating element, this execution comprising determining a distinct rate of operation for each heating element.
  • the method comprises a step during which the heating device sends to the management device a response dependent on the gait rates determined for its heating elements.
  • the requested global load shedding power can be reached after several iterations.
  • the various heaters can begin by performing only part of the order, that is to say, to remove only a part of the requested power.
  • Each device sends the manager a response corresponding to the power suppressed following the first level order.
  • the manager calculates the missing power and sends a second level of order to the heaters.
  • the individual order of shedding sent by the manager to each heating device is modulated according to a load shedding power demanded by the customer and according to the overall electrical power of the appliances. heating connected to the management device.
  • the manager can request each device load shedding power in proportion to the overall power demand by said device.
  • the manager can also request a load shedding more or less important to an appliance, for example depending on its position in the room to be heated.
  • an order of priority for applying the internal parameters of the heating apparatus is used to determine the operating rates of its heating elements.
  • Such a priority order has the function of allowing the use of certain parameters in a preferential manner. According to the invention, this order of priority can be modulated by the user.
  • the present invention also relates to a device comprising means for implementing such a method.
  • the invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These are presented only as an indication and in no way limitative of the invention.
  • the figures show:
  • FIG. 1 A schematic view of a heating device comprising means for implementing a method according to the invention.
  • FIG. 2 a diagram of a method according to a form of the invention
  • FIG. 1 represents a schematic view of a heating device comprising means for implementing a method according to the invention.
  • This heating device 1 comprises one or more heating devices (2, 3) connected to a management device 4.
  • at least two heating devices (2, 3) are connected to the management device. 4.
  • At least one of the heating apparatus 2 comprises at least two heating elements.
  • the heating apparatus 2 comprises three heating elements.
  • at least one of the heating elements operates from a source of electrical energy.
  • source of electrical energy must be understood as a source of energy dependent on a supplier of electricity outside the room 25 heated by the device 1. This supplier, for example a national utility electricity, is likely to be the payer 6 issuing a global order of load shedding for the device 4 manager.
  • At least one of the heating elements 7 operates from a source of non-electrical energy.
  • a resistor 7 connected to a photovoltaic solar module 8 is considered, within the context of the invention, as having a non-electrical energy source. Indeed, such a resistor 7 will not be affected by a load shedding order issued by a customer 6 according to the invention, since said resistor 7 is not dependent on an available power on an external electrical network. In fact, the resistor 7 is dependent on an energy provided by the sun.
  • two heating elements (9, 10) of the heating apparatus 2 correspond to two different electric heating systems.
  • electric heating as dependent on a source of electrical energy as defined above.
  • One of the elements 9 may have good reactivity and low inertia, such as a radiating panel or a fan coil unit.
  • Another element 10 may have a lower reactivity and a large inertia, such as an accumulator block.
  • the heating elements may also be, for example, a finned resistor, a surface resistance, a thermodynamic group or a fluid exchanger with solenoid valve.
  • the heating elements of a heating apparatus 2 are connected to a same control device 11.
  • the control device 11 comprises, for example, a microprocessor 12, a data memory 13, a program memory 14 and at least one communication bus 15.
  • characteristics 16 of the heating elements such as for example their dependence or independence from an external contribution in electricity, or their reactivity or their inertia.
  • these characteristics 16 allow a program 17 stored in the program memory 14 to judiciously determine a distinct step rate for each element 5.
  • the regulation device 11 is connected to a thermal probe 18, which makes it possible to measure an ambient temperature Ta of the room to be treated.
  • the control device 11 is also connected to a thermostat 19, allowing a user to set a set temperature Tc.
  • the regulation device 11 is integrated in a heating apparatus 2.
  • the device 11 is physically distinct from heating elements, said elements being connected to said device 11. It is then possible to add one or more heating elements to a heating apparatus 2. At each addition of an element 5, the characteristics 16 of the new element 5 connected to the device 11 must be added to the data memory 13.
  • an apparatus 2 is equipped with a regulating device 11, said apparatus 2 being connected to other heating elements without a device 11.
  • This solution amounts to a "master-slave” type operation ".
  • the operating rates distinct from the heating elements are calculated as a function of parameters stored in the data memory 13 of the control device 11.
  • the parameters 20 can set a minimum ambient temperature to be respected in the room, as part of the electrical shedding.
  • the parameters 20 may also take into account the respective geographical locations of the heating elements in said room, in order to distribute the heat sources as well as possible.
  • a priority function 21 for the parameters 20 is stored in the data memory 13 of the regulation device 11.
  • This priority function 21 may be modifiable by the user.
  • This priority function 21 determines in particular an order of priority between comfort parameters 22 and economy parameters 23. energy.
  • the function 21 may give priority to load shedding as long as the ambient temperature Ta does not fall below a threshold value T m jn, this value T m j n being modifiable by the user. Below this value T m j n , priority is given to the comfort parameters and makes it possible to maintain a certain heat supply in the room.
  • the priority function 21 can also give priority to load shedding while seeking, in a second step, to keep the ambient temperature Ta as close as possible to a set temperature Tc. For example, if the heater 2 has an accumulator block 10, the priority function 21 will cause said accumulator block 10 to switch from an accumulation mode to a heat recovery mode.
  • FIG. 2 represents a diagram of the steps of a method according to a form of the invention.
  • This method comprises a first step 41, during which the client 6 transmits a global order of load shedding to the device 4 manager. This order is accompanied by a power P demanded shedding.
  • the manager device 4 transmits individual load shedding orders to the heating devices (2, 3) to which said device 4 is connected.
  • These individual load shedding orders may be accompanied by demand shedding powers (P2, P3), the sum of said powers being equal to the power P requested by the order giver.
  • These individual load shedding commands may also be accompanied by codes corresponding to a demand shedding level Nx (for example N 0 : no load shedding, Ni: small load shedding, N 2 : significant shedding, etc.).
  • An individual order Nx shedding received by a heater 2 (step 43) is transmitted to the device 11 of regulation.
  • the program 17, stored in the program memory 14, then applies this order as a function of the internal parameters of the heating apparatus 2.
  • the device 11 measures the ambient temperature Ta thanks to the probe 18 (step 44). It compares Ta with the set temperature Tc and evaluates a heating requirement Bc, a function of Ta and Tc (step 45). It then compares the heating requirement Bc and the load shedding order Nx according to the parameters 20 and a priority function 21 between these parameters (step 46). For example, it may choose to carry out all the load shedding Nx at once, if the function 21 gives priority to energy saving parameters 23. It may also choose to perform at first only part of the shedding Nx, if the function 21 gives priority to comfort parameters 22.
  • the device 11 determines a power P d ei shedding to distribute among its elements 5 heated. It then performs a calculation of the operating rates of the various elements 5, as a function of P d ei and characteristics 16 of the heating elements (step 47). For example, the device 11 may favor the operation of a heating element 5 on the front of the appliance 2, in order to preserve the comfort of a user.
  • the device 11 may also decrease the rate of operation of the elements 5 having a high inertia, for example the elements designed in a material with a high heat capacity such as cast iron. This makes it possible to favor the operation of other elements 5 with low inertia. In the short term, the decline in the operating rate of high-inertia items will be little felt by a user.
  • the device 11 can reduce the operating rate of the electric heating elements in favor of the element 7. electric.
  • a first demand-canceling level Ni may cause the device 11 to stop the accumulation of the element 10.
  • a second level N 2 of load shedding may cause the device 11 to further decrease the rate of operation of another heating element 9 of the heater.
  • the device 11 can then pass the storage cell 10 in heat recovery mode.
  • the heating apparatus 2 after executing the load shedding command, sends a response to the manager device 4 (step 48). More precisely, the regulation device 11 sends a response to the manager device 4. This response is dependent on the gait rates determined for the heating elements.
  • the device 11 can add to its response a message of the "Px power still available for load shedding" type.
  • the device 11 can choose to offload only a portion of the power requested by the device 4. In step 48, it can then send a response of the "partially executed order" type. , Py power unloaded ", Py representing the difference between a shedding power requested by the device 4 in step 42 and a power relieved by the device 11 in step 47.
  • the device 4 upon receiving these responses, can consider the devices 2 still having a power Px available for load shedding and the apparatus 2 having given up executing a portion Py of the load shedding order (step 49). The device 4 can then define new individual load shedding orders as a function of the powers Px available and the powers Py remaining to be unloaded. The method performs a new iteration from step 42.
  • the priority functions 21 can determine a hierarchy between the comfort parameters 22 and the energy saving parameters 23, depending on the number of iterations. Depending on the geographical area of the apparatus 2 in the room to be treated, it may be considered that certain functions 21 always give priority to a parameter 22 of comfort, for example the maintenance of a minimum temperature T mi n ambient. It can also be considered that after a certain number of iterations, other functions 21 give priority to a parameter 23 of energy saving.
  • the device 11 then totally stops the operation of the electric heating elements. According to a form of the invention, when the device 4 receives the responses of the heating apparatus 2 (step 48), said device 4 itself sends a response to the client 6 (step 50), said response being dependent on the responses issued by the devices 2 connected thereto.
  • the client can then modulate his requests for load shedding based on the availability of load shedding 1 related heating devices.
  • the method can perform new iterations from step 41.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte à un procédé de gestion d'un dispositif (1) de chauffage, ledit dispositif étant relié à une alimentation en énergie électrique. Ce procédé comporte notamment : une étape (41) au cours de laquelle un donneur d'ordre (6) envoie un ordre global de délestage électrique à un dispositif (4) gestionnaire, ledit dispositif gestionnaire étant relié à un ou plusieurs appareils (2,3) de chauffage, une étape (42) au cours de laquelle le dispositif gestionnaire envoie un ordre individuel de délestage électrique à un appareil (2) de chauffage, ledit appareil comportant au moins deux éléments (5) chauffants, l'un au moins desdits éléments chauffants fonctionnant à partir d'une source d'énergie électrique, une étape (47) au cours de laquelle l'appareil de chauffage exécute l'ordre individuel de délestage en fonction de paramètres (20) internes et de caractéristiques (16) de chaque élément chauffant, cette exécution comprenant la détermination d'un taux de marche distinct pour chaque élément chauffant.

Description

Procédé de gestion d'éléments chauffants dans le cadre d'un délestage électrique
La présente invention se rapporte à un procédé de gestion d'un dispositif de chauffage. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à des appareils de chauffage comportant au moins deux éléments chauffants, l'un au moins desdits éléments chauffants ayant une source d'énergie électrique.
Un problème, rencontré dans la gestion de l'énergie électrique sur une zone géographique, est lié aux pics de consommation. En effet, à certaines périodes, par exemple à certaines heures du jour, il arrive que la puissance globale demandée par l'ensemble des appareils électriques dépasse la puissance fournie par l'ensemble des centrales électriques en fonctionnement. Afin de faire face à ces pics de consommation, les fournisseurs d'électricité doivent parfois faire fonctionner des centrales électriques basées sur des sources d'énergies particulièrement polluantes, comme le gaz, le pétrole ou le charbon. En dehors de ces pics de consommation, certains pays comme la France utilisent essentiellement une électricité provenant d'énergies moins polluantes, comme l'énergie nucléaire ou hydraulique. En cas de pic de consommation, il est donc intéressant de communiquer aux consommateurs des instructions de délestage électrique, afin de les inciter à réduire la consommation de certains de leurs appareils électriques. De telles instructions permettraient de réduire les pics de consommation électrique, et donc le recours à des sources d'énergie particulièrement polluantes.
En cas de réception d'un tel ordre de délestage, il convient alors de le traiter de manière judicieuse pour les usagers des appareils électriques. Dans le cas d'un dispositif de chauffage, il est notamment important de préserver au mieux le confort des utilisateurs. Les dispositifs de chauffage actuels ont généralement pour fonction de maintenir une température ambiante dans un local, à un niveau sensiblement constant. Ce niveau, appelé température de consigne, peut être défini par un utilisateur dudit dispositif de chauffage.
Le maintien de la température ambiante est notamment effectué par un dispositif gestionnaire. Un tel dispositif a pour fonction de calculer les besoins en chaleur nécessaires pour maintenir la température ambiante à la valeur souhaitée de température de consigne. Typiquement, le dispositif gestionnaire définit des instructions de chauffage et les envoie à des appareils de chauffage qui lui sont reliés. Un dispositif de chauffage peut comporter un ou plusieurs appareils de chauffage reliés au dispositif gestionnaire.
En cas de réception d'un ordre global de délestage électrique, un dispositif gestionnaire relié à plusieurs appareils de chauffage peut répercuter des ordres distincts à chaque appareil de chauffage. Par exemple, le dispositif gestionnaire peut considérer la puissance électrique appelée par chaque appareil. Il peut ensuite formuler un ordre individuel à un appareil donné, cet ordre correspondant à une puissance de délestage au prorata de la puissance appelée par ledit appareil.
Cependant, un même appareil de chauffage peut comporter plusieurs éléments chauffants. Ces éléments chauffants peuvent être identiques ou différents. Par exemple, ces éléments peuvent faire appel à une source différente d'énergie. Ces éléments peuvent également correspondre à deux systèmes différents faisant appel à une même énergie, par exemple l'énergie électrique. L'un des éléments, comme un panneau rayonnant, peut avoir une bonne réactivité et une faible inertie tandis qu'un autre élément, comme un bloc accumulateur, peut avoir une réactivité plus faible et une inertie importante. Les éléments chauffants peuvent également avoir des puissances différentes.
Or1 les dispositifs gestionnaires connus de l'état de la technique considèrent un appareil de chauffage de manière globale, sans faire de distinction entre les éléments qui composent ledit appareil. En cas de réception d'un ordre de délestage électrique, le dispositif gestionnaire transmet à l'appareil de chauffage une instruction de baisse de puissance. L'appareil de chauffage applique cette instruction de manière identique sur tous ses éléments chauffants électriques. Les différences de caractéristiques des éléments chauffants ne sont donc pas exploitées. De même, les préférences de l'utilisateur concernant le fonctionnement de l'appareil de chauffage, en fonction de ces caractéristiques, ne sont pas prises en compte.
Or, il peut être intéressant de répartir différemment le délestage électrique entre les éléments chauffants de l'appareil de chauffage, afin d'atteindre par exemple un équilibre optimal entre la baisse de puissance appelée et le confort de l'utilisateur.
Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit de munir un appareil de chauffage d'un dispositif de régulation, un tel dispositif permettant de déterminer un taux de marche distinct pour chaque élément chauffant d'un appareil de chauffage. Ainsi, selon l'invention, la puissance de délestage demandée peut être répartie de manière inégale entre les différents éléments chauffants, en tenant compte de paramètres internes de l'appareil de chauffage. Ces paramètres peuvent notamment être liés au confort de l'utilisateur.
La présente invention a donc pour objet un procédé de gestion d'un dispositif de chauffage, ledit dispositif étant relié à une alimentation en énergie électrique, comportant :
- une étape au cours de laquelle un donneur d'ordre envoie un ordre global de délestage électrique à un dispositif gestionnaire, ledit dispositif gestionnaire étant relié à un ou plusieurs appareils de chauffage,
- une étape au cours de laquelle le dispositif gestionnaire envoie un ordre individuel de délestage électrique à un appareil de chauffage, ledit appareil comportant au moins deux éléments chauffants reliés à un même dispositif de régulation, l'un au moins desdits éléments chauffants fonctionnant à partir d'une source d'énergie électrique, ledit procédé comportant une étape au cours de laquelle l'appareil de chauffage exécute l'ordre individuel de délestage en fonction de paramètres internes, lesdits paramètres internes tenant compte des caractéristiques de chaque élément chauffant, cette exécution comprenant la détermination d'un taux de marche distinct pour chaque élément chauffant.
Selon une forme préférentielle de l'invention, le procédé comporte une étape au cours de laquelle l'appareil de chauffage envoie au dispositif gestionnaire une réponse dépendante des taux de marche déterminés pour ses éléments chauffants. Ainsi, la puissance de délestage global demandé peut être atteinte après plusieurs itérations. En fonction de leurs paramètres internes, les différents appareils de chauffage peuvent commencer par n'exécuter qu'une partie de l'ordre, c'est-à-dire de ne supprimer qu'une partie de la puissance demandée. Chaque appareil envoie au gestionnaire une réponse correspondant à la puissance supprimée suite au premier niveau d'ordre. Le gestionnaire calcule la puissance manquante et envoie un deuxième niveau d'ordre aux appareils de chauffage.
Selon une forme préférentielle de l'invention, l'ordre individuel de délestage envoyé par le gestionnaire à chaque appareil de chauffage est modulé en fonction d'une puissance de délestage demandée par le donneur d'ordre et en fonction de puissances électriques globales des appareils de chauffage reliés au dispositif gestionnaire. Par exemple, le gestionnaire peut demander à chaque appareil une puissance de délestage au prorata de la puissance électrique globale appelée par ledit appareil. Le gestionnaire peut aussi demander une puissance de délestage plus ou moins importante à un appareil, par exemple en fonction de sa position dans le local à chauffer.
Selon une forme préférentielle de l'invention, un ordre de priorité d'application des paramètres internes de l'appareil de chauffage est utilisé pour déterminer les taux de marche de ses éléments chauffants. Un tel ordre de priorité a pour fonction de permettre l'utilisation de certains paramètres de manière préférentielle. Selon l'invention, cet ordre de priorité peut être modulé par l'utilisateur.
La présente invention a également pour objet un dispositif comportant des moyens de mise en œuvre d'un tel procédé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent :
- Figure 1 : Une vue schématique d'un dispositif de chauffage comportant des moyens de mise en œuvre d'un procédé selon l'invention. - Figure 2 : un schéma d'un procédé selon une forme de l'invention
La figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif de chauffage comportant des moyens de mise en œuvre d'un procédé selon l'invention. Ce dispositif 1 de chauffage comporte un ou plusieurs appareils (2,3) de chauffage, reliés à un dispositif gestionnaire 4. Selon une forme préférentielle de l'invention, au moins deux appareils (2,3) de chauffage sont reliés au dispositif gestionnaire 4.
Selon l'invention, l'un au moins des appareils 2 de chauffage comporte au moins deux éléments 5 chauffants. Selon le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 1 , l'appareil 2 de chauffage comporte trois éléments 5 chauffants. Selon l'invention, l'un au moins des éléments 5 chauffants fonctionne à partir d'une source d'énergie électrique. Dans le cadre de l'invention, il faut entendre « source d'énergie électrique » comme une source d'énergie dépendant d'un fournisseur d'électricité extérieur au local 25 chauffé par le dispositif 1. Ce fournisseur, par exemple une compagnie nationale d'électricité, est susceptible d'être le donneur d'ordre 6 émettant un ordre global de délestage à l'intention du dispositif 4 gestionnaire.
Selon une forme de l'invention, l'un au moins des éléments 7 chauffants fonctionne à partir d'une source d'énergie non électrique. Par exemple, une résistance 7 reliée à un module 8 solaire photovoltaïque est considérée, dans le cadre de l'invention, comme ayant une source d'énergie non électrique. En effet, une telle résistance 7 ne sera pas concernée par un ordre de délestage émis par un donneur d'ordre 6 selon l'invention, puisque ladite résistance 7 n'est pas dépendante d'une puissance disponible sur un réseau électrique extérieur. De fait, la résistance 7 est dépendante d'une énergie fournie par le soleil.
Selon une forme de l'invention, deux éléments (9,10) chauffants de l'appareil 2 de chauffage correspondent à deux systèmes différents de chauffage électrique. Dans le cadre de l'invention, il faut entendre « chauffage électrique » comme dépendant d'une source d'énergie électrique telle que définie ci-dessus.
L'un des éléments 9, peut avoir une bonne réactivité et une faible inertie, comme par exemple un panneau rayonnant ou un groupe ventilo- convecteur. Un autre élément 10 peut avoir une réactivité plus faible et une inertie importante, comme un bloc accumulateur.
Les éléments 5 chauffants peuvent également être, par exemple, une résistance à ailettes, une résistance surfacique, un groupe thermodynamique ou encore un échangeur à fluide avec électrovanne.
Selon l'invention, les éléments 5 chauffants d'un appareil 2 de chauffage sont reliés à un même dispositif 11 de régulation. Le dispositif 11 de régulation comporte par exemple un microprocesseur 12, une mémoire 13 de données, une mémoire 14 de programme et au moins un bus 15 de communication.
Dans la mémoire 13 de données sont notamment stockées des caractéristiques 16 des éléments 5 chauffants, comme par exemple leur dépendance ou leur indépendance à un apport extérieur en électricité, ou encore leur réactivité ou leur inertie. Lorsqu'un ordre de délestage est transmis par le dispositif 4 gestionnaire, ces caractéristiques 16 permettent à un programme 17, mémorisé dans la mémoire programme 14, de déterminer judicieusement un taux de marche distinct pour chaque élément 5.
Le dispositif 11 de régulation est relié à une sonde 18 thermique, qui permet de mesurer une température ambiante Ta du local à traiter. Le dispositif 11 de régulation est également relié à un thermostat 19, permettant à un utilisateur de régler une température Tc de consigne. Selon une forme de l'invention, le dispositif 11 de régulation est intégré à un appareil 2 de chauffage. Selon une autre forme de l'invention, le dispositif 11 est physiquement distinct d'éléments 5 chauffants, lesdits éléments 5 étant reliés audit dispositif 11. 11 est alors possible d'ajouter un ou plusieurs éléments 5 chauffants à un appareil 2 de chauffage. A chaque ajout d'un élément 5, il convient d'ajouter dans la mémoire 13 de données les caractéristiques 16 du nouvel élément 5 relié au dispositif 11.
Selon une forme de l'invention, un appareil 2 est équipé d'un dispositif 11 de régulation, ledit appareil 2 étant relié à d'autres éléments 5 chauffants dépourvus de dispositif 11. Cette solution revient à un fonctionnement de type « maître-esclave ».
Selon l'invention, les taux de marche distincts des éléments 5 chauffants sont calculés en fonction de paramètres 20 stockés dans la mémoire 13 de données du dispositif 11 de régulation.
De tels paramètres 20 permettent de gérer les préférences d'utilisation de l'appareil 5 de chauffage. Par exemple, pour le confort d'un utilisateur, les paramètres 20 peuvent fixer une température ambiante minimale à respecter dans le local, dans le cadre du délestage électrique. Les paramètres 20 peuvent également prendre en compte les situations géographiques respectives des éléments 5 chauffants dans ledit local, pour répartir au mieux les sources de chaleur.
Selon une forme de l'invention, une fonction 21 de priorité pour les paramètres 20 est stockée dans la mémoire 13 de données du dispositif 11 de régulation. Cette fonction 21 de priorité peut être modifiable par l'utilisateur. Cette fonction 21 de priorité détermine notamment un ordre de priorité entre des paramètres 22 de confort et des paramètres 23 d'économie d'énergie. Par exemple, la fonction 21 peut donner priorité au délestage tant que la température ambiante Ta ne descend pas au-dessous d'une valeur seuil Tmjn, cette valeur Tmjn étant modifiable par l'utilisateur. En-deçà de cette valeur Tmjn, la priorité revient aux paramètres de confort et permet de maintenir un certain apport de chaleur dans le local.
La fonction 21 de priorité peut également donner la priorité au délestage tout en cherchant, dans un deuxième temps, à maintenir la température ambiante Ta la plus proche possible d'une température Tc de consigne. Par exemple, si l'appareil 2 de chauffage comporte un bloc accumulateur 10, la fonction 21 de priorité entraînera le passage dudit bloc accumulateur 10 d'un mode accumulation à un mode restitution de chaleur.
La figure 2 représente un schéma des étapes d'un procédé selon une forme de l'invention.
Ce procédé comprend une première étape 41, lors de laquelle le donneur d'ordre 6 transmet un ordre global de délestage au dispositif 4 gestionnaire. Cet ordre s'accompagne d'une puissance P de délestage demandée.
Lors d'une deuxième étape 42, le dispositif 4 gestionnaire transmet des ordres individuels de délestage aux appareils (2,3) de chauffage auxquels ledit dispositif 4 est relié. Ces ordres individuels de délestage peuvent s'accompagner de puissances (P2, P3) de délestage demandées, la somme desdites puissances étant égale à la puissance P demandée par le donneur d'ordre. Ces ordres individuels de délestage peuvent également s'accompagner de codes correspondant à un niveau Nx de délestage demandé (par exemple N0 : pas de délestage ; Ni : faible délestage ; N2 : délestage important...).
Un ordre individuel Nx de délestage reçu par un appareil 2 de chauffage (étape 43) est transmis au dispositif 11 de régulation. Le programme 17, mémorisé dans la mémoire programme 14, applique alors cet ordre en fonction des paramètres internes de l'appareil 2 de chauffage.
Le dispositif 11 mesure la température ambiante Ta grâce à la sonde 18 (étape 44). Il compare Ta avec la température de consigne Tc et évalue un besoin en chauffage Bc, fonction de Ta et de Tc (étape 45). Il compare ensuite le besoin en chauffage Bc et l'ordre Nx de délestage en fonction des paramètres 20 et d'une fonction 21 de priorité entre ces paramètres (étape 46). Il peut par exemple choisir d'effectuer en une fois la totalité du délestage Nx demandé, si la fonction 21 donne priorité à des paramètres 23 d'économie d'énergie. Il peut également choisir de n'effectuer dans un premier temps qu'une partie du délestage Nx, si la fonction 21 donne priorité à des paramètres 22 de confort.
Le dispositif 11 détermine une puissance Pdei de délestage à répartir entre ses éléments 5 chauffants. Il effectue alors un calcul des taux de marche des différents éléments 5, en fonction de Pdei et des caractéristiques 16 des éléments 5 chauffants (étape 47). Par exemple, le dispositif 11 peut privilégier le fonctionnement d'un élément 5 chauffant se trouvant en façade de l'appareil 2, afin de préserver le confort d'un utilisateur.
Le dispositif 11 peut également diminuer préférentiellement le taux de marche des éléments 5 possédant une forte inertie, par exemple les éléments conçus dans un matériau à forte capacité calorifique comme la fonte. Ceci permet de privilégier le fonctionnement d'autres éléments 5 à faible inertie. A court terme, la baisse du taux de marche des éléments à forte inertie sera peu ressentie par un utilisateur.
Si l'appareil 2 dispose d'un élément 7 chauffant ayant une source d'énergie non électrique, comme un module 8 solaire photovoltaïque, le dispositif 11 peut diminuer le taux de marche des éléments 5 chauffants électriques au profit de l'élément 7 non électrique.
Si l'appareil 2 dispose d'un élément 10 chauffant de type accumulateur, ledit accumulateur étant en mode accumulation, un premier niveau Ni de délestage demandé peut conduire le dispositif 11 à stopper l'accumulation de l'élément 10. Un deuxième niveau N2 de délestage demandé peut conduire le dispositif 11 à diminuer en outre le taux de marche d'un autre élément 9 chauffant de l'appareil de chauffage. Afin de maintenir une température ambiante Ta proche de la température Tc de consigne, ou encore supérieure à un seuil Tmin, le dispositif 11 pourra alors faire passer l'élément 10 accumulateur en mode restitution de chaleur.
Selon une forme de l'invention, après avoir exécuté l'ordre de délestage, l'appareil 2 de chauffage envoie une réponse au dispositif 4 gestionnaire (étape 48). Plus précisément, le dispositif 11 de régulation envoie une réponse au dispositif 4 gestionnaire. Cette réponse est dépendante des taux de marche déterminés pour les éléments 5 chauffants.
On considère le cas où l'appareil 2 a délesté ses éléments 5 de la totalité de la puissance de délestage demandée par le dispositif 4 gestionnaire à l'étape 42. Il peut alors envoyer audit dispositif 4 gestionnaire une réponse du type « ordre exécuté intégralement ».
Si la fonction 21 de priorité permet encore de délester les éléments 5 d'une puissance Px en respectant les paramètres 22 de confort, le dispositif 11 peut ajouter à sa réponse un message du type « puissance Px encore disponible pour le délestage ».
On considère maintenant le cas où la fonction 21 donne priorité, lors d'une première demande de délestage, à des paramètres 22 de confort. A une première itération de l'étape 46, le dispositif 11 peut choisir de ne délester que d'une partie de la puissance demandée par le dispositif 4. A l'étape 48, il peut alors envoyer une réponse de type « ordre exécuté partiellement, puissance Py non délestée », Py représentant la différence entre une puissance de délestage demandée par le dispositif 4 à l'étape 42 et une puissance délestée par le dispositif 11 à l'étape 47.
Le dispositif 4, à réception de ces réponses, peut considérer les appareils 2 ayant encore une puissance Px disponible pour le délestage et les appareils 2 ayant renoncé à exécuter une partie Py de l'ordre de délestage (étape 49). Le dispositif 4 peut alors définir de nouveaux ordres individuels de délestage en fonction des puissances Px disponibles et des puissances Py restant à délester. Le procédé effectue une nouvelle itération à partir de l'étape 42.
Les fonctions 21 de priorité peuvent déterminer une hiérarchie entre les paramètres 22 de confort et les paramètres 23 d'économie d'énergie, en fonction du nombre d'itérations. Selon la zone géographique des appareils 2 dans le local à traiter, on peut considérer que certaines fonctions 21 donnent toujours priorité à un paramètre 22 de confort, par exemple le maintien d'une température minimale Tmin ambiante. On peut également considérer qu'après un certain nombre d'itérations, d'autres fonctions 21 donnent priorité à un paramètre 23 d'économie d'énergie. Le dispositif 11 stoppe alors totalement le fonctionnement des éléments 5 chauffants électriques. Selon une forme de l'invention, lorsque le dispositif 4 reçoit les réponses des appareils 2 de chauffage (étape 48), ledit dispositif 4 envoie lui-même une réponse au donneur d'ordre 6 (étape 50), ladite réponse étant dépendante des réponses émises par les appareils 2 qui lui sont reliés.
Le donneur d'ordre peut alors moduler ses demandes de délestage en fonction des disponibilités de délestage des dispositifs 1 de chauffage qui lui sont reliés. Le procédé peut effectuer de nouvelles itérations à partir de l'étape 41.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de gestion d'un dispositif (1 ) de chauffage, ledit dispositif étant relié à une alimentation en énergie électrique, comportant : - une étape (41 ) au cours de laquelle un donneur d'ordre (6) envoie un ordre global de délestage électrique à un dispositif (4) gestionnaire, ledit dispositif gestionnaire étant relié à un ou plusieurs appareils (2,3) de chauffage,
- une étape (42) au cours de laquelle le dispositif gestionnaire envoie un ordre individuel de délestage électrique à un appareil (2) de chauffage, ledit appareil comportant au moins deux éléments (5) chauffants reliés à un même dispositif (11 ) de régulation, l'un au moins desdits éléments chauffants fonctionnant à partir d'une source d'énergie électrique, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte une étape (47) au cours de laquelle l'appareil de chauffage exécute l'ordre individuel de délestage en fonction de paramètres (20) internes et de caractéristiques (16) de chaque élément chauffant, cette exécution comprenant la détermination d'un taux de marche distinct pour chaque élément chauffant.
2 - Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte une étape (48) au cours de laquelle l'appareil de chauffage envoie au dispositif gestionnaire une réponse dépendante des taux de marche déterminés pour ses éléments chauffants.
3 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'ordre individuel de délestage envoyé par le gestionnaire à chaque appareil de chauffage est modulé en fonction d'une puissance (P) de délestage demandée par le donneur d'ordre et en fonction de puissances électriques globales des appareils de chauffage reliés au dispositif gestionnaire.
4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un ordre (21) de priorité d'application des paramètres internes de l'appareil de chauffage est utilisé pour déterminer les taux de marche de ses éléments chauffants. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un élément (7) chauffant d'un appareil de chauffage fonctionne à partir d'une source d'énergie non électrique.
6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que deux éléments (9, 10) chauffants d'un appareil de chauffage correspondent à deux systèmes différents de chauffage électrique.
7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que deux éléments chauffants électriques d'un appareil de chauffage sont de puissances différentes.
8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une étape (50) au cours de laquelle le dispositif (4) gestionnaire envoie au donneur d'ordre (6) une réponse dépendante des réponses que ledit dispositif gestionnaire a reçu des appareils de chauffage qui lui sont reliés.
9 - Dispositif (1) comportant des moyens de mise en œuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2340662A1 (fr) * 1976-02-05 1977-09-02 Chapon Bertrand Tableau de bord pour chauffage electrique des maisons individuelles et logements dans collectifs
FR2721449B1 (fr) * 1994-06-16 1996-08-02 Schneider Electric Sa Dispositif de gestion de puissance électrique d'une installation.
FR2871332B1 (fr) * 2004-06-04 2006-08-11 Muller Et Cie Sa Procede de regulation automatique de la puissance d'appareils de chauffage et dispositif associe

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