EP3228945B1 - Procédé de régulation d'un appareil de chauffage comprenant au moins un capteur de co2 et au moins un capteur de température et appareil de chauffage associé - Google Patents

Procédé de régulation d'un appareil de chauffage comprenant au moins un capteur de co2 et au moins un capteur de température et appareil de chauffage associé Download PDF

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EP3228945B1
EP3228945B1 EP17164821.5A EP17164821A EP3228945B1 EP 3228945 B1 EP3228945 B1 EP 3228945B1 EP 17164821 A EP17164821 A EP 17164821A EP 3228945 B1 EP3228945 B1 EP 3228945B1
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EP
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sensor
heating
heating apparatus
opening
current state
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Thomas Melot
Guillaume DELAHAYE
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Thermor SAS
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Thermor SAS
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Publication date
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    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/042—Temperature sensors

Definitions

  • the present invention relates to the field of regulating heating appliances, and relates in particular to a method for regulating a heating appliance comprising at least one CO 2 (carbon dioxide) sensor and at least one temperature sensor, depending on the opening / closing state of at least one opening, and on an associated heating appliance.
  • CO 2 carbon dioxide
  • Existing Joule effect heaters are generally capable of detecting an opening / closing of a window in the room in which they are installed, the detections of the opening and then the closing of the window being generally based on temperature variations views by the temperature sensor on board the heater.
  • European patent application EP3035144A1 discloses a device for controlling the heating power in a housing on the basis of a network of sensors, the network of sensors comprising temperature sensors making it possible to detect a window opening and a CO 2 sensor making it possible to measure the quality air in the home.
  • the CO 2 sensor of this device is not configured to detect an opening of the opening, so that the detection of opening of the opening is based solely on the temperature sensors and is therefore not robust.
  • the present invention aims to solve the drawbacks of the prior art, by proposing a method for regulating a heating device comprising at least one CO2 sensor and at least a temperature sensor as a function of the detected opening / closing state of at least one opening of the room in which the heating appliance is installed, the method comprising inter alia passing the heating appliance through a regulation mode corresponding to the new current state of the at least one opening when a change of current state of the at least one opening is detected by at least one of the at least one CO 2 sensor and the '' at least one temperature sensor, which makes the opening / closing detection of the door more robust and more reactive.
  • the action on the heating means during a detection of opening / closing of a sash may vary: thus, if the heating is switched off because the period of the year makes heating unnecessary, opening / closing opening detection will not modify the operation of the heating means between the time before detection and the time after detection. In all cases, the regulation module will determine the action to be carried out on the heating means as a function of predetermined setpoints / programs / instructions.
  • the present invention also provides a heating apparatus comprising a regulation module configured to implement the regulation method according to the present invention.
  • the present invention therefore relates to a method of regulating a heating appliance inside a room comprising at least one opening capable of assuming an open or closed state, the heating appliance comprising at least one CO 2 sensor and at least one temperature sensor and further comprising a regulation module and a heating means, characterized in that the regulation method comprises the steps following: the determination, over a period of configuration time, of the current state of the at least one opening from the open state and the closed state, using at least one from the at least one CO 2 sensor and the at least one temperature sensor; periodically polling the at least one CO 2 sensor and the at least one temperature sensor for detecting a change in current state of the at least one opening; and as soon as a current state change of the at least one opening element is detected by at least one of the at least one CO 2 sensor and the at least one temperature sensor, the passage of the heating in a regulation mode corresponding to the new current state.
  • the combination of at least one temperature sensor and at least one CO 2 sensor makes it possible to gain robustness and reactivity on the opening / closing detection of the opening.
  • opening designates in this application any window or door leading to the outside of the building or to a non-habitable and unheated room in the building.
  • the configuration time period is preferably between 5 and 30 seconds.
  • the interrogation period of the at least one CO 2 sensor and the at least one temperature sensor is preferably between 2 and 120 seconds.
  • the combination of the two types of sensor makes it possible to improve the efficiency and reliability of opening / closing opening detection, the change of current state of the opening being detected by the quickest of the at least a temperature sensor and the at least one CO 2 sensor.
  • the CO 2 sensor generally detects the change of current state of the door more quickly than the temperature sensor, in some cases the temperature sensor will be faster than the CO 2 sensor, such as in the case of '' a large room with few people inside, in the case of over-ventilation of the accommodation or in the case of a significant temperature difference between the inside and the outside of the room.
  • the regulation method further comprises actuating the heating means of the heating apparatus.
  • the heating means is actuated in order to heat the room to guarantee the comfort of the user.
  • the regulation method further comprises cutting off the heating means of the heating apparatus.
  • the heating means is cut in order to achieve energy savings and to guarantee an ecological behavior of the heating appliance.
  • the at least one temperature sensor detects a change in current state from the closed state to the open state when the temperature measured by the at least one temperature sensor is less than a lower temperature threshold S1, and detects a change of current state from the open state to the closed state when the temperature measured by the at least one temperature sensor is greater than an upper temperature threshold S2.
  • the temperature is used to detect the opening / closing of the window in the room in which the heater is installed.
  • the lower temperature threshold S1 is preferably between 0.5 ° C and 10 ° C.
  • the upper temperature threshold S2 is preferably between 0.5 ° C and 10 ° C.
  • the at least one CO 2 sensor detects a current state change from the closed state to the open state when the variation in the CO 2 level measured by the at least one CO 2 sensor is lower than a rate of change threshold S3 CO 2 lower, and detects a change of current state from the open state to the closed state when the change in the CO 2 level measured by the at at least one CO 2 sensor is greater than a threshold S4 of variation in CO 2 rate higher.
  • the variation in the CO 2 level is used to detect the opening / closing of the opening in the room in which the heating appliance is installed.
  • An opening in the opening ventilates the room in which the heater is installed and makes suddenly drop the level of CO 2 in the room, which makes it easy to detect the opening of the door by the CO 2 sensor.
  • the threshold S3 for varying the CO 2 content is between -5 and -20 ppm per minute, preferably equal to -10 ppm per minute.
  • the upper threshold S4 for varying the CO 2 level is between 0.25 and 3 ppm per minute, preferably equal to 1 ppm per minute.
  • the present invention also relates to a heating appliance comprising at least one CO 2 sensor and at least one temperature sensor, the heating appliance further comprising a regulation module and a heating means, the heating appliance being placed inside a part comprising at least one opening which can assume an open state or a closed state, characterized in that the regulation module is configured to implement the method described above.
  • the combination of at least one temperature sensor and at least one CO 2 sensor makes it possible to make the opening / closing detection of the opening of the heating device more reliable and more reactive, the means heating being cut off when one of the two types of sensor detects an opening of the sash and being activated when one of the two types of sensor detects a closing of the sash.
  • the at least one CO 2 sensor is at least one of a CO 2 sensor by infrared or by microphone (that is to say by acoustic process).
  • the at least temperature sensor is at least one of a metal resistance thermometry sensor, a thermistor thermistor sensor or a thermocouple thermometry sensor.
  • the heating means is at least one of a convection heating body, such as a cast iron heating body, and a radiation heating body, such as a film heating.
  • the regulation module is implemented in an analog manner.
  • the regulation module can be implemented by an analog processing unit comprising discrete electronic components, such as resistors, capacitors, inductors, diodes and / or transistors, arranged on an electronic card.
  • the regulation module is implemented digitally.
  • the regulation module can be implemented by a microcontroller or any other digital processing unit comprising at least one of a processor, a microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor (DSP), or a logic component.
  • a processor a microprocessor
  • DSP digital signal processor
  • FPGA programmable prediffused matrix type
  • ASIC specific application component
  • the regulation module is implemented in an analog and digital manner.
  • the regulation module could also be configured to regulate the heating power of the heating means as a function of the temperature measured by the at least one temperature sensor of the heating appliance, without deviating from the part of the present invention.
  • the present invention also relates to a heating installation comprising at least two heating devices, as described above, arranged inside a room comprising at least one opening, the at least two heating devices being configured. to communicate with each other by wire and / or wirelessly, in which, as soon as a heater among the at least two heaters detects a change of current state of the at least one door, the latter communicates the change information current state of the at least one opening element detected by the other heating devices among the at least two heating devices.
  • a heater that deduces a change of state transmits the information to other radiators in the same area.
  • the heater 1 includes a CO 2 sensor 2 and a temperature sensor 3.
  • heating device 1 could also include several CO 2 sensors 2 and / or several temperature sensors 3, without departing from the scope of the present invention.
  • the heating device 1 also comprises a control module 4 and a heating means 5, the control module 4 being connected by wire and / or wirelessly to the CO 2 sensor 2, to the temperature sensor 3 and by means of heating 5.
  • the CO 2 sensor 2 is one of a CO 2 sensor by infrared or by microphone (that is to say by acoustic process.
  • the temperature sensor 3 is one of a metal resistance thermometry sensor, a thermistor thermistor sensor or a thermocouple thermometry sensor.
  • the heating means 5 is at least one of a convection heating body such as a cast iron heating body, and a radiation heating body such as a heating film.
  • the heater 1 is installed inside a room (not shown in the Figure 1 ) comprising an opening which can take an open state or a closed state.
  • the opening may be a window or a door leading to the outside.
  • the regulation module 4 is configured to implement a method for regulating the heating appliance 1, allowing, when a change in the current state of the opening is detected by at least one of the CO 2 sensor 2 and the temperature sensor 3, the passage of the heating appliance 1 in a regulation mode corresponding to the new current state of the opening, said regulation method being described in more detail with reference to the Figure 2 .
  • the combination of the temperature sensor 3 and the CO 2 sensor 2 makes it possible to make the detection opening / closing opening of the heater 1 more reliable and more reactive.
  • the regulation module 4 could also be configured to regulate the heating power of the heating means 5 as a function of the temperature measured by the temperature sensor 3 of the heating appliance 1, without deviating from the part of the present invention.
  • the regulation module 4 is implemented digitally by a microcontroller with memory.
  • the regulation module 4 could also be implemented digitally by any other digital processing unit comprising at least one of a processor, a microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor (DSP) , or a programmable logic component of the programmable prediffused matrix type (FPGA) or specific application component (ASIC), and memory.
  • a processor a microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor (DSP) , or a programmable logic component of the programmable prediffused matrix type (FPGA) or specific application component (ASIC), and memory.
  • DSP digital signal processor
  • FPGA programmable prediffused matrix type
  • ASIC specific application component
  • the regulation module 4 could also be implemented in an analog manner by an analog processing unit comprising discrete electronic components, such as resistors, capacitors, inductors, diodes and / or transistors, arranged on an electronic card, without departing from the scope of the present invention, or being implemented in a combined analog and digital manner.
  • an analog processing unit comprising discrete electronic components, such as resistors, capacitors, inductors, diodes and / or transistors, arranged on an electronic card, without departing from the scope of the present invention, or being implemented in a combined analog and digital manner.
  • the combination of the temperature sensor 3 and the CO 2 sensor 2 makes it possible to gain reliability and reactivity on the opening / closing detection of the opening, the current state change of the opening being detected by fastest among temperature sensor 3 and CO 2 sensor 2.
  • the configuration time period is preferably between 5 and 30 seconds.
  • the interrogation period of the CO 2 sensor 2 and the temperature sensor 3 is preferably between 2 and 120 seconds.
  • the heating means 5 of the heating appliance 1 is actuated, which allows, when the opening was initially opened and that a closing of the opening is detected, to heat the room to guarantee user comfort.
  • the heating means 5 of the heating appliance 1 is switched off, which allows, when a opening of the door is detected, to save energy and to guarantee an ecological behavior of the heater 1.
  • the temperature sensor 3 detects a change in current state from the closed state to the open state when the temperature measured by the temperature sensor 3 is less than a lower temperature threshold S1.
  • the lower temperature threshold S1 is preferably between 0.5 ° C and 10 ° C.
  • the temperature sensor 3 detects a current state change from the open state to the closed state when the temperature measured by the temperature sensor 3 is greater than a higher temperature threshold S2.
  • the upper temperature threshold S2 is preferably between 0.5 ° C and 10 ° C.
  • An opening of the opening ventilates the room in which the heating appliance 1 is installed and makes the CO 2 level in the room suddenly drop, which makes it easy to detect the opening of the opening by the CO sensor 2 2.
  • the CO 2 sensor 2 detects a change in current state from the closed state to the open state when the variation in the CO 2 level measured by the CO 2 2 sensor is less than a threshold S3 of rate variation of CO 2 lower.
  • the CO 2 2 sensor detects a current state change from the open state to the closed state when the variation in the CO 2 rate measured by the CO 2 2 sensor is greater than a threshold S4 of rate variation of CO 2 higher.
  • the lower CO 2 variation threshold S3 is equal to -10 ppm per minute.
  • threshold S3 could also be between -5 and -20 ppm per minute, without departing from the scope of the present invention.
  • the upper CO 2 variation threshold S4 is equal to 1 ppm per minute.
  • threshold S4 could also be between 0.25 and 3 ppm per minute, without departing from the scope of the present invention.
  • the CO 2 sensor 2 generally detects the change of current state of the opening more quickly than the temperature sensor 3, in certain cases the temperature sensor 3 will still be faster than the CO 2 sensor 2, such as in the case of a large room with few people inside, in the case of an over-ventilation of the accommodation or in the case a significant temperature difference between the inside and outside of the room.

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Description

  • La présente invention concerne le domaine de la régulation des appareils de chauffage, et porte en particulier sur un procédé de régulation d'un appareil de chauffage comprenant au moins un capteur de CO2 (dioxyde de carbone) et au moins un capteur de température, en fonction de l'état d'ouverture/fermeture d'au moins un ouvrant, et sur un appareil de chauffage associé.
  • Les appareils de chauffage à effet Joule existants sont généralement capables de détecter une ouverture/fermeture d'une fenêtre dans la pièce dans laquelle ils sont installés, les détections de l'ouverture puis de la fermeture de fenêtre étant généralement basées sur les variations de température vues par la sonde de température embarquée dans l'appareil de chauffage.
  • Cette solution est efficace dans la plupart des cas, mais il peut arriver que les chutes de température, dans le cas d'une ouverture de fenêtre, ou remontées de température, dans le cas d'une fermeture de fenêtres, vues par la sonde de température soient trop faibles pour pouvoir détecter le changement d'état de la fenêtre. Par exemple, une ouverture de fenêtre de 10 à 15 min est difficilement observable par une sonde de température, la diminution de température n'étant pas suffisante pour détecter l'ouverture de la fenêtre. La seule détection par une sonde de température n'est donc pas assez robuste.
  • La demande de brevet européen EP3035144A1 divulgue un dispositif pour commander la puissance de chauffage dans un logement sur la base d'un réseau de capteurs, le réseau de capteurs comprenant des capteurs de température permettant de détecter une ouverture d'ouvrant et un capteur de CO2 permettant de mesurer la qualité de l'air dans le logement. Cependant, le capteur de CO2 de ce dispositif n'est pas configuré pour détecter une ouverture d'ouvrant, de telle sorte que la détection d'ouverture d'ouvrant repose uniquement sur les capteurs de température et n'est donc pas robuste.
  • La demande de brevet américain US2015/323200A1 divulgue des systèmes pour commander un débit de fluide conditionné au niveau de dispositifs de distribution thermique, de multiples capteurs étant disposés sur chacun des dispositifs de distribution thermique. Cependant, ces systèmes ne permettent pas de détecter une ouverture d'ouvrant.
  • La demande de brevet allemand DE102012112710A1 décrit un appareil de chauffage prévu pour l'intérieur d'une pièce comportant au moins un ouvrant apte à prendre un état ouvert ou un état fermé, l'appareil de chauffage comprenant au moins un capteur de température et un moyen de chauffage, et comprenant en outre un module de régulation qui exécute les étapes suivantes:
    • la détermination, sur une période de temps de configuration, de l'état courant de l'au moins un ouvrant parmi l'état ouvert et l'état fermé, à l'aide d'au moins un capteur de température;
    • l'interrogation périodique de l'au moins un capteur de température concernant une détection de changement d'état courant de l'au moins un ouvrant ; et
    • dès qu'un changement d'état courant de l'au moins un ouvrant est détecté par l'au moins un capteur de température, le passage de l'appareil de chauffage dans un mode de régulation correspondant au nouvel état courant.
  • La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l'état antérieur de la technique, en proposant un procédé de régulation d'un appareil de chauffage comprenant au moins un capteur de CO2 et au moins un capteur de température en fonction de l'état détecté d'ouverture/fermeture d'au moins un ouvrant de la pièce dans laquelle est installé l'appareil de chauffage, le procédé comprenant entre autres le passage de l'appareil de chauffage dans un mode de régulation correspondant au nouvel état courant de l'au moins un ouvrant lorsqu'un changement d'état courant de l'au moins un ouvrant est détecté par au moins l'un parmi l'au moins un capteur de CO2 et l'au moins un capteur de température, ce qui permet de rendre plus robuste et plus réactive la détection d'ouverture/fermeture d'ouvrant.
  • Il est bien entendu que l'action sur le moyen de chauffage lors d'une détection d'ouverture/fermeture d'ouvrant peut varier : ainsi, si le chauffage est coupé parce-que la période de l'année rend inutile le chauffage, la détection d'ouverture/fermeture d'ouvrant ne modifiera pas le fonctionnement du moyen de chauffage entre le moment avant détection et le moment après détection. Dans tous les cas, le module de régulation déterminera l'action à effectuer sur le moyen de chauffage en fonction de consignes/programmes/instructions prédéterminées.
  • La présente invention propose également un appareil de chauffage comprenant un module de régulation configuré pour mettre en œuvre le procédé de régulation selon la présente invention.
  • La présente invention a donc pour objet un procédé de régulation d'un appareil de chauffage à l'intérieur d'une pièce comportant au moins un ouvrant apte à prendre un état ouvert ou un état fermé, l'appareil de chauffage comprenant au moins un capteur de CO2 et au moins un capteur de température et comprenant en outre un module de régulation et un moyen de chauffage, caractérisé par le fait que le procédé de régulation comprend les étapes suivantes : la détermination, sur une période de temps de configuration, de l'état courant de l'au moins un ouvrant parmi l'état ouvert et l'état fermé, à l'aide d'au moins l'un parmi l'au moins un capteur de CO2 et l'au moins un capteur de température ; l'interrogation périodique de l'au moins un capteur de CO2 et de l'au moins un capteur de température concernant une détection de changement d'état courant de l'au moins un ouvrant ; et dès qu'un changement d'état courant de l'au moins un ouvrant est détecté par au moins un parmi l'au moins un capteur de CO2 et l'au moins un capteur de température, le passage de l'appareil de chauffage dans un mode de régulation correspondant au nouvel état courant.
  • Ainsi, l'association d'au moins un capteur de température et d'au moins un capteur de CO2 permet de gagner en robustesse et en réactivité sur la détection d'ouverture/fermeture d'ouvrant.
  • Le terme « ouvrant » désigne dans la présente demande toute fenêtre ou porte donnant vers l'extérieur du bâtiment ou vers une pièce non habitable et non chauffée du bâtiment.
  • La période de temps de configuration est de préférence comprise entre 5 et 30 secondes.
  • La période d'interrogation de l'au moins un capteur de CO2 et de l'au moins un capteur de température est de préférence comprise entre 2 et 120 secondes.
  • L'association des deux types de capteur permet d'améliorer l'efficacité et la fiabilité de détection d'ouverture/fermeture d'ouvrant, le changement d'état courant de l'ouvrant étant détecté par le plus rapide parmi l'au moins un capteur de température et l'au moins un capteur de CO2.
  • Bien que le capteur de CO2 détecte généralement plus rapidement le changement d'état courant de l'ouvrant que le capteur de température, dans certains cas le capteur de température sera plus rapide que le capteur de CO2, tels que dans le cas d'une grande pièce avec peu de personnes à l'intérieur, dans le cas d'une surventilation du logement ou dans le cas d'une importante différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de la pièce.
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, dans le mode de régulation correspondant à l'état fermé, le procédé de régulation comprend en outre l'actionnement du moyen de chauffage de l'appareil de chauffage.
  • Ainsi, lorsque l'ouvrant était initialement ouvert et qu'une fermeture de l'ouvrant est détectée, le moyen de chauffage est actionné afin de chauffer la pièce pour garantir le confort de l'utilisateur.
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, dans le mode de régulation correspondant à l'état ouvert, le procédé de régulation comprend en outre la coupure du moyen de chauffage de l'appareil de chauffage.
  • Ainsi, lorsqu'une ouverture de l'ouvrant est détectée, le moyen de chauffage est coupé afin de réaliser des économies d'énergie et de garantir un comportement écologique de l'appareil de chauffage.
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'au moins un capteur de température détecte un changement d'état courant depuis l'état fermé vers l'état ouvert lorsque la température mesurée par l'au moins un capteur de température est inférieure à un seuil S1 de température inférieur, et détecte un changement d'état courant depuis l'état ouvert vers l'état fermé lorsque la température mesurée par l'au moins un capteur de température est supérieure à un seuil S2 de température supérieur.
  • Ainsi, la température est utilisée pour détecter l'ouverture/fermeture d'ouvrant dans la pièce dans laquelle est installé l'appareil de chauffage.
  • Dès que la température est inférieure au seuil S1 lorsque l'état actuel de l'ouvrant est l'état fermé, une ouverture d'ouvrant est détectée et le moyen de chauffage de l'appareil de chauffage est coupé.
  • Le seuil S1 de température inférieur est de préférence compris entre 0,5°C et 10°C.
  • Dès que la température dépasse le seuil S2 lorsque l'état actuel de l'ouvrant est ouvert, une fermeture d'ouvrant est détectée et le moyen de chauffage de l'appareil de chauffage est actionné.
  • Le seuil S2 de température supérieur est de préférence compris entre 0,5°C et 10°C.
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'au moins un capteur de CO2 détecte un changement d'état courant depuis l'état fermé vers l'état ouvert lorsque la variation du taux de CO2 mesuré par l'au moins un capteur de CO2 est inférieure à un seuil S3 de variation de taux de CO2 inférieur, et détecte un changement d'état courant depuis l'état ouvert vers l'état fermé lorsque la variation du taux de CO2 mesuré par l'au moins un capteur de CO2 est supérieure à un seuil S4 de variation de taux de CO2 supérieur.
  • Ainsi, la variation du taux de CO2 est utilisée pour détecter l'ouverture/fermeture d'ouvrant dans la pièce dans laquelle est installé l'appareil de chauffage.
  • Une ouverture de l'ouvrant ventile la pièce dans laquelle est installé l'appareil de chauffage et fait brutalement chuter le taux de CO2 dans la pièce, ce qui permet de détecter facilement l'ouverture de l'ouvrant par le capteur de CO2.
  • Dès que la variation du taux de CO2 est inférieure au seuil S3 lorsque l'état actuel de l'ouvrant est l'état fermé, une ouverture d'ouvrant est détectée et le moyen de chauffage de l'appareil de chauffage est coupé.
  • Au contraire, à la fermeture de l'ouvrant, le taux de CO2 recommence à croître, ce qui permet de détecter la fermeture de l'ouvrant par le capteur de CO2.
  • Dès que la variation du taux de CO2 dépasse le seuil S4 lorsque l'état actuel de l'ouvrant est ouvert, une fermeture d'ouvrant est détectée et le moyen de chauffage de l'appareil de chauffage est actionné.
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, le seuil S3 de variation de taux de CO2 inférieur est compris entre -5 et -20 ppm par minute, de préférence égal à -10 ppm par minute.
  • Ainsi, lorsque l'état courant de l'ouvrant est l'état fermé et que la variation du taux de CO2 est inférieure à -10 ppm par minute, on estime que cette variation est suffisamment importante et rapide pour en déduire une détection d'ouverture d'ouvrant.
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, le seuil S4 de variation de taux de CO2 supérieur est compris entre 0,25 et 3 ppm par minute, de préférence égal à 1 ppm par minute.
  • Ainsi, lorsque l'état courant de l'ouvrant est l'état ouvert et que la variation du taux de CO2 est supérieure à 1 ppm par minute, on estime que cette variation est suffisamment importante et rapide pour en déduire une détection de fermeture d'ouvrant.
  • La présente invention a également pour objet un appareil de chauffage comprenant au moins un capteur de CO2 et au moins un capteur de température, l'appareil de chauffage comprenant en outre un module de régulation et un moyen de chauffage, l'appareil de chauffage étant disposé à l'intérieur d'une pièce comportant au moins un ouvrant pouvant prendre un état ouvert ou un état fermé, caractérisé par le fait que le module de régulation est configuré pour mettre en œuvre le procédé décrit ci-dessus.
  • Ainsi, l'association d'au moins un capteur de température et d'au moins un capteur de CO2 permet de rendre la détection d'ouverture/fermeture d'ouvrant de l'appareil de chauffage plus fiable et plus réactive, le moyen de chauffage étant coupé lorsque l'un des deux types de capteur détecte une ouverture d'ouvrant et étant actionné lorsque l'un des deux types de capteur détecte une fermeture d'ouvrant.
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'au moins un capteur de CO2 est au moins l'un parmi un capteur de CO2 par infrarouge ou par microphone (c'est-à-dire par procédé acoustique).
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'au moins capteur de température est au moins l'un parmi un capteur de thermométrie par résistance métallique, un capteur de thermométrie par thermistance ou un capteur de thermométrie par thermocouple.
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, le moyen de chauffage est au moins l'un parmi un corps de chauffe par convection, tel qu'un corps de chauffe en fonte, et un corps de chauffe par rayonnement, tel qu'un film chauffant.
  • Selon une première variante de l'invention, le module de régulation est mis en œuvre de manière analogique.
  • Ainsi, le module de régulation peut être mis en œuvre par une unité de traitement analogique comprenant des composants électroniques discrets, tels que des résistances, des condensateurs, des inductances, des diodes et/ou des transistors, disposés sur une carte électronique.
  • Selon une seconde variante de l'invention, le module de régulation est mis en œuvre de manière numérique.
  • Ainsi, le module de régulation peut être mis en œuvre par un microcontrôleur ou toute autre unité de traitement numérique comprenant au moins l'un parmi un processeur, un microprocesseur, un microcontrôleur, un processeur de signaux numériques (DSP), ou un composant logique programmable de type matrice prédiffusée programmable (FPGA) ou composant à application spécifique (ASIC), et de la mémoire.
  • Selon une autre variante de l'invention, le module de régulation est mis en œuvre de manière analogique et numérique.
  • Il est à noter que le module de régulation pourrait également être configuré pour réguler la puissance de chauffe du moyen de chauffage en fonction de la température mesurée par l'au moins un capteur de température de l'appareil de chauffage, sans s'écarter du cadre de la présente invention.
  • La présente invention a également pour objet une installation de chauffage comprenant au moins deux appareils de chauffage, tels que décrits ci-dessus, disposés à l'intérieur d'une pièce comportant au moins un ouvrant, les au moins deux appareils de chauffage étant configurés pour communiquer entre eux de manière filaire et/ou de manière sans fil, dans laquelle, dès qu'un appareil de chauffage parmi les au moins deux appareils de chauffage détecte un changement d'état courant de l'au moins un ouvrant, celui-ci communique l'information de changement d'état courant de l'au moins un ouvrant détecté aux autres appareils de chauffage parmi les au moins deux appareils de chauffage.
  • Ainsi, grâce à la connectivité entre appareils de chauffage, un appareil de chauffage qui déduit un changement d'état transmet l'information aux autres radiateurs de la même zone.
  • Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif et non limitatif, un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins annexés.
  • Sur ces dessins :
    • la Figure 1 est un schéma de principe d'un appareil de chauffage selon la présente invention ; et
    • la Figure 2 est un organigramme illustrant un procédé de régulation de l'appareil de chauffage selon la présente invention.
  • Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir qu'il y est représenté un appareil de chauffage 1 selon la présente invention.
  • L'appareil de chauffage 1 comprend un capteur de CO2 2 et un capteur de température 3.
  • Il est à noter que l'appareil de chauffage 1 pourrait également comprendre plusieurs capteurs de CO2 2 et/ou plusieurs capteurs de température 3, sans s'écarter du cadre de la présente invention.
  • L'appareil de chauffage 1 comprend en outre un module de régulation 4 et un moyen de chauffage 5, le module de régulation 4 étant relié de manière filaire et/ou de manière sans fil au capteur de CO2 2, au capteur de température 3 et au moyen de chauffage 5.
  • Le capteur de CO2 2 est l'un parmi un capteur de CO2 par infrarouge ou par microphone (c'est-à-dire par procédé acoustique.
  • Le capteur de température 3 est l'un parmi un capteur de thermométrie par résistance métallique, un capteur de thermométrie par thermistance ou un capteur de thermométrie par thermocouple.
  • Le moyen de chauffage 5 est au moins l'un parmi un corps de chauffe par convection tel qu'un corps de chauffe en fonte, et un corps de chauffe par rayonnement tel qu'un film chauffant.
  • L'appareil de chauffage 1 est installé à l'intérieur d'une pièce (non représentée à la Figure 1) comportant un ouvrant pouvant prendre un état ouvert ou un état fermé.
  • L'ouvrant peut être une fenêtre ou une porte donnant vers l'extérieur.
  • Le module de régulation 4 est configuré pour mettre en œuvre un procédé de régulation de l'appareil de chauffage 1, permettant, lorsqu'un changement d'état courant de l'ouvrant est détecté par au moins un parmi le capteur de CO2 2 et le capteur de température 3, le passage de l'appareil de chauffage 1 dans un mode de régulation correspondant au nouvel état courant de l'ouvrant, ledit procédé de régulation étant décrit plus en détail en référence à la Figure 2.
  • Ainsi, l'association du capteur de température 3 et du capteur de CO2 2 permet de rendre la détection d'ouverture/fermeture d'ouvrant de l'appareil de chauffage 1 plus fiable et plus réactive.
  • Il est à noter que le module de régulation 4 pourrait également être configuré pour réguler la puissance de chauffe du moyen de chauffage 5 en fonction de la température mesurée par le capteur de température 3 de l'appareil de chauffage 1, sans s'écarter du cadre de la présente invention.
  • Le module de régulation 4 est mis en œuvre de manière numérique par un microcontrôleur avec de la mémoire.
  • Il est à noter que le module de régulation 4 pourrait également être mis en œuvre de manière numérique par toute autre unité de traitement numérique comprenant au moins l'un parmi un processeur, un microprocesseur, un microcontrôleur, un processeur de signaux numériques (DSP), ou un composant logique programmable de type matrice prédiffusée programmable (FPGA) ou composant à application spécifique (ASIC), et de la mémoire.
  • Il est à noter que le module de régulation 4 pourrait également être mis en œuvre de manière analogique par une unité de traitement analogique comprenant des composants électroniques discrets, tels que des résistances, des condensateurs, des inductances, des diodes et/ou des transistors, disposés sur une carte électronique, sans s'écarter du cadre de la présente invention, ou être mis en œuvre de manière combinée analogique et numérique.
  • Si l'on se réfère à la Figure 2, on peut voir qu'il y est représenté un organigramme illustrant le procédé de régulation de l'appareil de chauffage 1.
  • Le procédé de régulation de l'appareil de chauffage 1 comprend les étapes suivantes :
    • la détermination 100, sur une période de temps de configuration, de l'état courant de l'ouvrant parmi l'état ouvert et l'état fermé, à l'aide d'au moins l'un parmi le capteur de CO2 2 et le capteur de température 3 ;
    • l'interrogation périodique 200 du capteur de CO2 2 et du capteur de température 3 concernant une détection de changement d'état courant de l'ouvrant ; et
    • dès qu'un changement d'état courant de l'ouvrant est détecté par au moins un parmi le capteur de CO2 2 et le capteur de température 3, le passage 300 de l'appareil de chauffage 1 dans un mode de régulation correspondant au nouvel état courant.
  • Ainsi, l'association du capteur de température 3 et du capteur de CO2 2 permet de gagner en fiabilité et en réactivité sur la détection d'ouverture/fermeture d'ouvrant, le changement d'état courant de l'ouvrant étant détecté par le plus rapide parmi le capteur de température 3 et le capteur de CO2 2.
  • La période de temps de configuration est de préférence comprise entre 5 et 30 secondes.
  • La période d'interrogation du capteur de CO2 2 et du capteur de température 3 est de préférence comprise entre 2 et 120 secondes.
  • Dans le mode de régulation correspondant à l'état fermé de l'ouvrant, le moyen de chauffage 5 de l'appareil de chauffage 1 est actionné, ce qui permet, lorsque l'ouvrant était initialement ouvert et qu'une fermeture de l'ouvrant est détectée, de chauffer la pièce pour garantir le confort de l'utilisateur.
  • Dans le mode de régulation correspondant à l'état ouvert de l'ouvrant, le moyen de chauffage 5 de l'appareil de chauffage 1 est coupé, ce qui permet, lorsqu'une ouverture de l'ouvrant est détectée, de réaliser des économies d'énergie et de garantir un comportement écologique de l'appareil de chauffage 1.
  • Le capteur de température 3 détecte un changement d'état courant depuis l'état fermé vers l'état ouvert lorsque la température mesurée par le capteur de température 3 est inférieure à un seuil S1 de température inférieur.
  • Le seuil S1 de température inférieur est de préférence compris entre 0,5°C et 10°C.
  • Le capteur de température 3 détecte un changement d'état courant depuis l'état ouvert vers l'état fermé lorsque la température mesurée par le capteur de température 3 est supérieure à un seuil S2 de température supérieur.
  • Le seuil S2 de température supérieur est de préférence compris entre 0,5°C et 10°C.
  • Une ouverture de l'ouvrant ventile la pièce dans laquelle est installé l'appareil de chauffage 1 et fait brutalement chuter le taux de CO2 dans la pièce, ce qui permet de détecter facilement l'ouverture de l'ouvrant par le capteur de CO2 2.
  • Le capteur de CO2 2 détecte un changement d'état courant depuis l'état fermé vers l'état ouvert lorsque la variation du taux de CO2 mesuré par le capteur de CO2 2 est inférieure à un seuil S3 de variation de taux de CO2 inférieur.
  • Ainsi, dès que la variation du taux de CO2 est inférieure au seuil S3 lorsque l'état actuel de l'ouvrant est l'état fermé, une ouverture d'ouvrant est détectée et le moyen de chauffage 5 de l'appareil de chauffage 1 est coupé.
  • Au contraire, à la fermeture de l'ouvrant, le taux de CO2 recommence à croître, ce qui permet de détecter la fermeture de l'ouvrant par le capteur de CO2 2.
  • Le capteur de CO2 2 détecte un changement d'état courant depuis l'état ouvert vers l'état fermé lorsque la variation du taux de CO2 mesuré par le capteur de CO2 2 est supérieure à un seuil S4 de variation de taux de CO2 supérieur.
  • Ainsi, dès que la variation du taux de CO2 dépasse le seuil S4 lorsque l'état actuel de l'ouvrant est ouvert, une fermeture d'ouvrant est détectée et le moyen de chauffage 5 de l'appareil de chauffage 1 est actionné.
  • Le seuil S3 de variation de taux de CO2 inférieur est égal à -10 ppm par minute. Ainsi, lorsque l'état courant de l'ouvrant est l'état fermé et que la variation du taux de CO2 est inférieure à -10 ppm par minute, on estime que cette variation est suffisamment importante et rapide pour en déduire une détection d'ouverture d'ouvrant.
  • Il est à noter que le seuil S3 pourrait également être compris entre -5 et -20 ppm par minute, sans s'écarter du cadre de la présente invention.
  • Le seuil S4 de variation de taux de CO2 supérieur est égal à 1 ppm par minute. Ainsi, lorsque l'état courant de l'ouvrant est l'état ouvert et que la variation du taux de CO2 est supérieure à 1 ppm par minute, on estime que cette variation est suffisamment importante et rapide pour en déduire une détection de fermeture d'ouvrant.
  • Il est à noter que le seuil S4 pourrait également être compris entre 0,25 et 3 ppm par minute, sans s'écarter du cadre de la présente invention.
  • Bien que le capteur de CO2 2 détecte généralement plus rapidement le changement d'état courant de l'ouvrant que le capteur de température 3, dans certains cas le capteur de température 3 sera tout de même plus rapide que le capteur de CO2 2, tels que dans le cas d'une grande pièce avec peu de personnes à l'intérieur, dans le cas d'une surventilation du logement ou dans le cas d'une importante différence de température entre l'intérieur et l'extérieur de la pièce.

Claims (14)

  1. Procédé de régulation d'un appareil de chauffage (1) à l'intérieur d'une pièce comportant au moins un ouvrant apte à prendre un état ouvert ou un état fermé, l'appareil de chauffage (1) comprenant au moins un capteur de CO2 (2) et au moins un capteur de température (3) et comprenant en outre un module de régulation (4) et un moyen de chauffage (5), le procédé de régulation comprenant les étapes suivantes :
    - la détermination (100), sur une période de temps de configuration, de l'état courant de l'au moins un ouvrant parmi l'état ouvert et l'état fermé, à l'aide d'au moins l'un parmi l'au moins un capteur de CO2 (2) et l'au moins un capteur de température (3) ;
    - l'interrogation périodique (200) de l'au moins un capteur de CO2 (2) et de l'au moins un capteur de température (3) concernant une détection de changement d'état courant de l'au moins un ouvrant ; et
    - dès qu'un changement d'état courant de l'au moins un ouvrant est détecté par au moins un parmi l'au moins un capteur de CO2 (2) et l'au moins un capteur de température (3), un passage (300) de l'appareil de chauffage (1) dans un mode de régulation correspondant au nouvel état courant.
  2. Procédé de régulation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le mode de régulation correspondant à l'état fermé, le procédé de régulation comprend en outre l'actionnement du moyen de chauffage (5) de l'appareil de chauffage (1).
  3. Procédé de régulation selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que, dans le mode de régulation correspondant à l'état ouvert, le procédé de régulation comprend en outre la coupure du moyen de chauffage (5) de l'appareil de chauffage (1).
  4. Procédé de régulation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'au moins un capteur de température (3) détecte un changement d'état courant depuis l'état fermé vers l'état ouvert lorsque la température mesurée par l'au moins un capteur de température (3) est inférieure à un seuil S1 de température inférieur, et détecte un changement d'état courant depuis l'état ouvert vers l'état fermé lorsque la température mesurée par l'au moins un capteur de température (3) est supérieure à un seuil S2 de température supérieur.
  5. Procédé de régulation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'au moins un capteur de CO2 (2) détecte un changement d'état courant depuis l'état fermé vers l'état ouvert lorsque la variation du taux de CO2 mesuré par l'au moins un capteur de CO2 (2) est inférieure à un seuil S3 de variation de taux de CO2 inférieur, et détecte un changement d'état courant depuis l'état ouvert vers l'état fermé lorsque la variation du taux de CO2 mesuré par l'au moins un capteur de CO2 (2) est supérieure à un seuil S4 de variation de taux de CO2 supérieur.
  6. Procédé de régulation selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le seuil S3 de variation de taux de CO2 inférieur est compris entre -5 et -20 ppm par minute, de préférence égal à -10 ppm par minute.
  7. Procédé de régulation selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé par le fait que le seuil S4 de variation de taux de CO2 supérieur est compris entre 0,25 et 3 ppm par minute, de préférence égal à 1 ppm par minute.
  8. Appareil de chauffage (1) comprenant au moins un capteur de CO2 (2) et au moins un capteur de température (3), l'appareil de chauffage (1) comprenant en outre un module de régulation (4) et un moyen de chauffage (5), l'appareil de chauffage (1) étant destiné à être disposé à l'intérieur d'une pièce comportant au moins un ouvrant pouvant prendre un état ouvert ou un état fermé, caractérisé par le fait que le module de régulation (4) est configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 7.
  9. Appareil de chauffage (1) selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'au moins un capteur de CO2 (2) est au moins un parmi un capteur de CO2 par infrarouge ou par microphone.
  10. Appareil de chauffage (1) selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé par le fait que l'au moins capteur de température (3) est au moins l'un parmi un capteur de thermométrie par résistance métallique, un capteur de thermométrie par thermistance ou un capteur de thermométrie par thermocouple.
  11. Appareil de chauffage (1) selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que le moyen de chauffage (5) est au moins l'un parmi un corps de chauffe par convection et un corps de chauffe par rayonnement.
  12. Appareil de chauffage selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé par le fait que le module de régulation (4) est mis en œuvre de manière analogique.
  13. Appareil de chauffage selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé par le fait que le module de régulation (4) est mis en œuvre de manière numérique.
  14. Installation de chauffage comprenant au moins deux appareils de chauffage selon l'une des revendications 8 à 13 disposés à l'intérieur d'une pièce comportant au moins un ouvrant, les au moins deux appareils de chauffage étant configurés pour communiquer entre eux de manière filaire et/ou de manière sans fil, dans laquelle, dès qu'un appareil de chauffage parmi les au moins deux appareils de chauffage détecte un changement d'état courant de l'au moins un ouvrant, celui-ci communique l'information de changement d'état courant de l'au moins un ouvrant détecté aux autres appareils de chauffage parmi les au moins deux appareils de chauffage.
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