ES2329903T3 - Sistema de calentamiento electrico. - Google Patents

Abstract

Sistema de calentamiento eléctrico que comprende al menos un cuerpo de calentamiento (1) que convierte corriente en calor y al menos un termostato (6) dispuesto dentro de una caja, señales del termostato destinadas a activar y/o mandar la potencia de calentamiento del cuerpo de calentamiento (1) sin contacto, en particular por intermedio de ondas de radio, siendo transmitidas estas señales a un receptor (5) de un dispositivo de mando (S) asignado individualmente al cuerpo de calentamiento, siendo establecida, además, una relación funcional entre el termostato y el dispositivo de mando por transmisión y lectura de señales de identificación, caracterizado porque sobre o dentro de la caja del termostato (6) y/o sobre o dentro del dispositivo de mando (S) están previstos órganos de conmutación (9, 10) aptos para ser activados por aproximación mutua, para transmitir y/o leer entre el termostato (6) y el dispositivo de mando (S) las señales de identificación durante una operación de aprendizaje (modo "learn-enable"- aprendizaje) que consiste en una operación de lectura o de escritura en el dispositivo de mando.

Description

Sistema de calentamiento eléctrico.

La invención se refiere a un sistema de calentamiento eléctrico que presenta las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Se conocen sistemas de calentamiento dotados de cuerpos de calentamiento eléctrico y de reguladores de temperatura del local (termostatos). En estos reguladores, se puede regular una temperatura de consigna que es comparada con la temperatura efectiva medida dentro de un local que hay que calentar. En ciertos sistemas, las señales de mando son transmitidas sin cable por los termostatos a los cuerpos de calentamiento o a sus dispositivos de mando, por ejemplo con la ayuda de un mando a distancia por radio.

Únicamente a título de ejemplo y sin ningún juicio de valor, puede referirse a la oferta dada en la dirección Internet:

http://weno-elektroheizungen.de/Steuerung.htm

(en su estado de marzo de 2004) con la denominación de "Funkthermostaten".

De acuerdo con esto, los cuerpos de calentamiento pueden ser conectados directamente a la red de corriente por clavijas o adaptadores con mando por radio, y el mando por radio de los termostatos de locales actúa sobre las clavijas de conmutación para mandar la puesta en marcha o la puesta en parada de los cuerpos de calentamiento. La misma fuente describe igualmente la opción que consiste en prever en los cuerpos de calentamiento propiamente dichos dispositivos de mando de receptores de radio que aseguran un mando directo de la potencia de calentamiento en función de las señales del termostato transmitidas por radio. Un cuerpo de calentamiento gobernado por ondas de radio está descrito, por ejemplo, en el documento US 5 272 477.

Antes de su puesta en servicio, hay que establecer una relación funcional unívoca entre un termostato y el receptor previsto en el cuerpo de calentamiento y/o el dispositivo de mando sintonizándoles uno con el otro. Se evita, así, en un entorno de varios locales, que los cuerpos de calentamiento sean mandados de modo inoportuno por termostatos "extraños".

La invención tiene por objeto, en un sistema de calentamiento que tenga las características genéricas, prever una puesta en sintonía particularmente simple e inteligible de utilizar entre un cuerpo de calentamiento o su dispositivo de mando individual con el receptor, por una parte, y un termostato de local, por otra.

De acuerdo con la invención, este problema es resuelto con las características de la reivindicación 1. Las características de las reivindicaciones dependientes dan desarrollos ventajosos de esta invención.

Teniendo en cuenta un accionamiento particularmente evidente, la operación de aprendizaje (en modo "learn-enable" - aprendizaje) con miras a establecer una relación funcional unívoca entre un termostato dispuesto dentro de una caja compacta y un dispositivo de mando asociado a un cuerpo de calentamiento, incluido el receptor, se funda, de acuerdo con la invención, en una aproximación espacial o física mutua. Debido a esto, se evita esencialmente, en particular, una sintonización errónea entre un cuerpo de calentamiento y un termostato "malo", cuando el sistema comprende varios de estos.

En un sistema de transmisión sin contacto de las señales regulares de mando del termostato a los cuerpos de calentamiento o a sus dispositivos de mando individuales, el termostato puede estar dotado de una alimentación autónoma de energía (baterías, acumuladores). Por consiguiente, éste no está unido a un conductor físico, sino que es móvil y, por consiguiente, puede estar colocado en un lugar cualquiera del local. La invención saca provecho de esto.

La dirección en la cual las señales de identificación son transmitidas es entonces fundamentalmente indiferente y, por tanto, puede ir del termostato al dispositivo de mando/cuerpo de calentamiento o inversamente. Sin embargo, se prefiere la primera posibilidad, porque el termostato comprende necesariamente un emisor para emitir las señales de mando de calentamiento o de potencia. Ventajosamente, este emisor puede emitir igualmente las señales de identificación. Por consiguiente, no está excluido utilizar sin embargo otro emisor u otros medios para la transmisión de la identificación (del sistema).

Este procedimiento es igualmente ventajoso porque en caso de necesidad, varios cuerpos de calentamiento situados dentro de uno o de varios locales pueden ser mandados por un solo y mismo termostato. En efecto, si en este caso, se quisiera colocar en el termostato una identificación individual de cada cuerpo de calentamiento, estos últimos deberían disponer de varios emplazamientos de memoria que, además, deberían poder ser interrogados individualmente. Esto podría provocar un mando complicado y difícilmente inteligible para profanos.

Por el contrario, si en cada cuerpo de calentamiento se prevé un solo emplazamiento de memoria para la identificación de un termostato, es muy simple establecer una relación de trabajo unívoca entre estos dos aparatos.

Como, además, el termostato, de una u otra manera, comprende elementos de mando para la regulación de parámetros, por ejemplo la temperatura de consigna, los tiempos de marcha o de parada, etc., estos elementos pueden ser utilizados también, ventajosamente, para activar el modo de emisión previsto para emitir las señales de identificación. Normalmente, esta última operación no se efectúa muy frecuentemente. Por consiguiente, un accionamiento especial, por ejemplo el hundimiento simultáneo de dos teclas o similares, puede activar la transmisión de identificación. Preferentemente, este modo está limitado automáticamente a un intervalo de tiempo predeterminado durante el cual hay que aproximar entonces el termostato al dispositivo de mando del cuerpo de calentamiento.

De una u otra manera, las señales de identificación estarán igualmente asociadas de manera apropiada a las señales normales de mando (por ejemplo superponiéndolas o emitiéndolas antes o después de estas), para que el receptor previsto en el dispositivo de mando "sepa" que éste es solicitado por el termostato correspondiente. Por consiguiente, incluso cuando la operación de aprendizaje esté activada, puede transmitirse simplemente una señal "normal" de mando y de potencia cuya parte de identificación esté separada por filtración y conservada en memoria permanente.

En cualquier caso, para simplificar la utilización es ventajoso indicar en el cuerpo de calentamiento o en el dispositivo de mando el emplazamiento al cual debe ser aproximado el termostato para la operación de aprendizaje. Este emplazamiento estará situado normalmente en la proximidad de las conexiones eléctricas (de potencia) del cuerpo de calentamiento que, de todos modos, están previstas, cuando el receptor está dispuesto directamente en el cuerpo de calentamiento. Si el dispositivo de mando con el receptor está dispuesto separadamente del cuerpo de calentamiento, por ejemplo en su línea de alimentación eléctrica y/o en la caja de conexión o de empalme a la cual el cuerpo de calentamiento está empalmado, el dispositivo de mando deberá estar provisto de una marca correspondiente.

De acuerdo con la invención, en el caso de una transmisión sin contacto de las señales de identificación del termostato al cuerpo de calentamiento o al dispositivo de mando durante la operación de aprendizaje, órganos de conmutación sensibles a la aproximación permiten la operación de lectura. Para todas las soluciones de acuerdo con la invención, es esencial que la operación de lectura o de escritura pueda tener lugar únicamente por debajo de una distancia física máxima entre el termostato y el cuerpo de calentamiento o su dispositivo de mando. A tal efecto, se consideran fundamentalmente todos los sistemas disponibles, ya sean conmutadores de tipo Reed que pueden ser mandados por un imán previsto dentro de la caja del termostato u órganos de acoplamiento inductivos o capacitativos que pueden ser activados en un recorrido de transmisión directa de las señales de identificación.

A este respecto, hay que observar que una transmisión, en la cual no se establece ninguna conexión galvánica de conducción de la corriente entre el termostato y el propio cuerpo de calentamiento, incluso si el termostato está colocado en un emplazamiento definido del cuerpo de calentamiento o del dispositivo de mando, debe ser considerada sin contacto.

En un modo de realización del sistema de calentamiento, se utilizan cuerpos de calentamiento constituidos por vidrios dotados de capas eléctricamente conductoras y aptas para ser calentadas. Estos cuerpos de calentamiento pueden ser transparentes y en particular comprenden una zona limitada de empalme visible desde el exterior.

En un modo de realización preferido de estos cuerpos de calentamiento, esta zona es igualmente aquélla a la cual debe aproximarse el termostato para la transmisión de las señales de identificación. No es necesaria entonces una marca especial en una superficie exterior del cuerpo de calentamiento de vidrio, incluso si la zona de empalme está prevista en el lado plano no vuelto hacia el usuario.

En otra configuración del sistema de calentamiento, el dispositivo de mando de cada cuerpo de calentamiento está separado de éste, estando dispuesto preferentemente en el emplazamiento de conexión fijo. En este caso, el termostato debe ser aproximado a un emplazamiento del dispositivo de mando provisto eventualmente de una marca con el fin de introducir la sintonización mutua.

En lugar de una transmisión de la identificación sin contacto, puede preverse también una transmisión de la identificación por contacto (galvánica). Esto necesitaría prever en la caja del termostato y en el cuerpo de calentamiento y/o en el dispositivo de mando superficies de contacto apropiadas que permitan su puesta en contacto galvánico.

Como material electrónico en el cuerpo de calentamiento o el dispositivo de mando, se preverá, además de un receptor (antena, amplificador) y de un elemento de conmutación o de acoplamiento, una memoria programable de lectura en la cual la identificación puede ser colocada de manera no volátil al tiempo que pueda ser borrada (EPROM). El término "no volátil" significa en particular que la identificación puesta en memoria no se pierde en caso de fallo de corriente o de desconexión del cuerpo de calentamiento de la red. Lo mismo ocurre, por otra parte, para la puesta en memoria de la identificación en el termostato, que igualmente debe ser conservada en memoria permanente de tal modo que el contenido de la memoria se conserve en caso de desaparición de la tensión de trabajo o de reemplazamiento de las baterías o de los acumuladores.

Para la comodidad de la utilización, es ventajoso que cada operación de lectura satisfactoria sea señalada al operador de manera clara. Esto puede efectuarse preferentemente por medios acústicos y/u ópticos. Un fallo de la transmisión de la identificación puede ser señalizado también, eventualmente, para invitar al operador a repetirla. A tal efecto, pueden preverse, por ejemplo, diodos luminiscentes verdes y rojos.

Otros detalles y ventajas del objeto de la invención se deducirán del dibujo de un ejemplo de realización y de su descripción dada a continuación.

El dibujo ilustra, en representación muy simplificada, en la figura 1, un esquema de conexiones y funcional que toma los componentes del sistema de calentamiento y de su mando que son esenciales para una descripción más precisa de la invención; en la figura 2, una vista de una configuración del sistema de calentamiento con una disposición separada espacialmente del cuerpo de calentamiento y de su mando.

De acuerdo con la figura 1, un cuerpo eléctrico de calentamiento 1 del cual solo está representada una parte, está unido a una tensión externa de alimentación U, preferentemente a la tensión habitual de la red del país. Como elemento de calentamiento, se ha representado aquí solamente una resistencia de calentamiento 2. Esta última es mandada por un elemento 3 de conmutación de potencia que por su parte puede activar y desactivar varios pasos de potencia y eventualmente, a diferencia de la representación, varias resistencias de calentamiento. El elemento de conmutación 3 es a su vez gestionado por un elemento de regulación 4 (en el caso más simple, un mando de marcha/parada). El elemento de regulación 4 recibe en una entrada señales de consigna de un elemento receptor 5. Señales de mando (que están aquí representadas por una flecha) con miras al mantenimiento de una temperatura predeterminada del local, son enviadas sin contacto a este último por un termostato 6 o un emisor 7 que esté incorporado en él.

El termostato 6 dispone de una alimentación autónoma en tensión (por ejemplo, baterías o acumuladores) que no está representada aquí en detalle. Este presenta, además, una pantalla digital 8 que presenta informaciones sobre la gestión del calentamiento eléctrico y que, preferentemente, trabaja como pantalla multifunción. Debajo de la pantalla 8 están previstos varios elementos de accionamiento, por ejemplo, para la regulación manual de la temperatura de consigna, de la fecha, de la hora, etc. Los elementos de conmutación asociados son impuestos por el estado de la técnica y, por tanto, no serán representados ni explicados más en detalle.

Finalmente, el termostato 6 contiene también un imán permanente 9. De acuerdo con la invención, un conmutador 10 normalmente abierto y apto para ser accionado magnéticamente, que puede ser cerrado cuando se le aproxima al imán permanente 9, está previsto de acuerdo con la invención dentro del cuerpo de calentamiento o sobre éste. Una señal proveniente del receptor 5 es llevada a una conexión de este conmutador 10 cuya otra conexión está unida a una entrada de un elemento 11 de memoria (no efímera, es decir, un elemento que memoriza las informaciones de manera permanente). En el lado exterior del cuerpo de calentamiento está prevista una marca 12 por la cual el operador reconoce el emplazamiento cerca del cual debe aproximar el termostato 6 para cerrar el conmutador 10. Finalmente, un elemento de visualización 13 está también asociado al elemento de memoria 11.

Los elementos 3, 4, 5, 10 y 11 son los componentes esenciales del mando eléctrico del cuerpo de calentamiento y están unidos ópticamente por un marco en línea de puntos para formar una unidad de mando o un dispositivo de mando S. Este dispositivo de mando está a su vez dispuesto de acuerdo con la figura 1 dentro del cuerpo de calentamiento 1 o sobre éste, pero también puede estar montado a distancia de éste.

Esta última variante está ilustrada esquemáticamente en la figura 2. El cuerpo de calentamiento 1 está colocado dentro de un local esbozado solamente y está empalmado a través de una conexión por cable 15 a una alimentación de corriente (caja de conexión o de empalme). La citada conexión por cable 15 parte de un dispositivo de mando S montado independientemente del cuerpo de calentamiento 1 en una pared del local. Este dispositivo de mando puede estar fijado a la pared (caja de empalme) o puede estar combinado con un conector para una caja de conexión. Todavía en otra variante no ilustrada, el dispositivo de mando, al tiempo que conserva la misma funcionalidad, podría también estar dispuesto en forma de un elemento móvil, desplazable, por medio de la conexión por cable, si se garantiza una seguridad de recepción suficiente para las señales de conmutación y de
mando.

En este caso, éste está provisto en su cara exterior vuelta hacia el local de una marca 12 que tiene la misma función que la marca 12 del cuerpo de calentamiento de acuerdo con la figura 1. Se puede inducir aquí, además, un elemento de visualización no ilustrado que corresponde por su función al elemento de visualización 13 de la figura 1.

Se reconoce, además, el termostato 6 que se encuentra en cualquier lugar dentro del local o incluso fuera, cuya relación funcional/conexión radio con el dispositivo de mando S está indicada por una flecha doble.

Se describe ahora una operación de aprendizaje ejecutada de acuerdo con la invención. El termostato 6 o según el caso su emisor 7, son conectados en modo de emisión de su característica. Como ya se ha indicado, esto puede ser activado por un accionamiento especial, explicado en las instrucciones de utilización, de uno o de varios elementos de mando del termostato 6. El termostato 6 es aproximado entonces además del imán 9 a la marca 12 del cuerpo de calentamiento 1 o del dispositivo de mando S y así al conmutador 10. Este último se cierra; se activa así un modo "learn-enable" del elemento de memoria 11. El receptor 5 previsto en el cuerpo de calentamiento o en el dispositivo de mando S recibe las señales emitidas por el emisor 7 durante la operación de aprendizaje y éstas contienen al menos la identificación característica del termostato 6. El receptor 5 comprende una separación de las señales (filtro, ...) que es capaz de distinguir las señales de identificación de la señales de mando normales. La identificación es llevada entonces al elemento de memoria 11 por una salida separada y el conmutador 10 cerrado. Este elemento de memoria modifica entonces su contenido y aplica este último a su salida.

El dispositivo de visualización 13 es activado cuando la misma señal es aplicada en la entrada y en la salida del elemento de memoria 11. El termostato puede entonces ser alejado de nuevo del cuerpo de calentamiento 1 y la emisión puede ser interrumpida. El conmutador 10 se cierra y separa así la entrada del elemento de memoria 11 del flujo de señales.

En funcionamiento normal (de no aprendizaje), el elemento receptor 5 deja pasar completamente las señales recibidas (y, por tanto, las señales de identificación más las señales de mando) hacia un paso de comparación 14 que está empalmado aguas arriba de la entrada del elemento de mando 4. La señal de salida del elemento de memoria 11 que corresponde a la identificación del termostato es aplicada aquí igualmente. Así pues, el paso de comparación 14 debe verificar si las señales de mando que le son enviadas tienen una parte de identificación correspondiente, en otras palabras, si éstas provienen del termostato "correcto". Señales que provengan sin contacto de un termostato no registrado en el elemento de memoria 11 son ignoradas por el mando del elemento de calentamiento 1.

En lugar del conmutador 10 y del imán permanente 9, el modo "learn-enable" del elemento de memoria 11 puede ser activado igualmente por otros medios, por ejemplo por un acoplamiento inductivo o capacitativo. Estos medios pueden incluso permitir una transferencia directa de la identificación al elemento de memoria 11 desde el momento en que el termostato colocado en modo de emisión sea aproximado al emplazamiento apropiado del cuerpo de calentamiento.

La finalización de la operación de aprendizaje, la modificación o la actualización del contenido de la memoria podrían ser utilizadas igualmente para una retroalimentación directa del elemento de memoria 11 hacia el termostato 6. A tal efecto, se podría utilizar, por ejemplo, un transpondedor apto para ser activado por el elemento de memoria 11. Este último puede reenviar la lectura o según el caso la modificación del contenido de la memoria con una señal de respuesta a un elemento de recepción correspondiente previsto en el termostato que, por su parte, interrumpe el modo de emisión de la identificación.

Claims (18)

1. Sistema de calentamiento eléctrico que comprende al menos un cuerpo de calentamiento (1) que convierte corriente en calor y al menos un termostato (6) dispuesto dentro de una caja, señales del termostato destinadas a activar y/o mandar la potencia de calentamiento del cuerpo de calentamiento (1) sin contacto, en particular por intermedio de ondas de radio, siendo transmitidas estas señales a un receptor (5) de un dispositivo de mando (S) asignado individualmente al cuerpo de calentamiento, siendo establecida, además, una relación funcional entre el termostato y el dispositivo de mando por transmisión y lectura de señales de identificación, caracterizado porque sobre o dentro de la caja del termostato (6) y/o sobre o dentro del dispositivo de mando (S) están previstos órganos de conmutación (9, 10) aptos para ser activados por aproximación mutua, para transmitir y/o leer entre el termostato (6) y el dispositivo de mando (S) las señales de identificación durante una operación de aprendizaje (modo "learn-enable"- aprendizaje) que consiste en una operación de lectura o de escritura en el dispositivo de mando.

2. Sistema de calentamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el termostato puede ser conectado en modo de emisión al menos para las señales de identificación, y porque al menos un elemento receptor (5) y un elemento de memoria (11) para las señales de identificación están asignadas al cuerpo de calentamiento (1) y/o al dispositivo de mando (S).

3. Sistema de calentamiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el dispositivo de mando (S) comprende una conexión (14) para la comparación de una señal de identificación dispuesta en un elemento de memoria (11) con una señal de identificación del termostato (6), que es recibida en funcionamiento por el
receptor (5).

4. Sistema de calentamiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la señal de identificación transmitida durante el funcionamiento del termostato (6) está combinada con la señal de conmutación o de mando, especialmente está superpuesta a ésta, está colocada antes o después de ésta, y es transmitida al mismo tiempo o con un retardo en el tiempo con relación a ésta.

5. Sistema de calentamiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque para la operación de aprendizaje, puede ser transmitida también una señal de conmutación o de mando y porque se prevén medios de filtrado para el filtrado de la parte de identificación.

6. Sistema de calentamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el termostato (6) puede ser conmutado al modo de transmisión de al menos las señales de identificación por un accionamiento especial de elementos de mando.

7. Sistema de calentamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el modo de emisión de las señales de identificación puede ser desactivado automáticamente.

8. Sistema de calentamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el modo de emisión puede ser activado cada vez para un intervalo de tiempo predeterminado.

9. Sistema de calentamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 7, caracterizado porque el modo de emisión puede ser desactivado por una señal de retroalimentación después de cada finalización de la lectura.

10. Sistema de calentamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque cuando el termostato (6) y el dispositivo de mando (S) están próximos uno al otro, puede ser activado un órgano de conmutación (10) que permite una transmisión sin contacto de las señales de identificación a un elemento de memoria (11).

11. Sistema de calentamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 precedentes, caracterizado porque cuando el termostato y el cuerpo de calentamiento son aproximados uno al otro, puede ser activado un recorrido de transmisión con miras a la transmisión sin contacto de las señales de identificación del termostato (6) al dispositivo de mando (S).

12. Sistema de calentamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9 precedentes, caracterizado porque las señales de identificación pueden ser transmitidas por contacto galvánico.

13. Sistema de calentamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el dispositivo de mando (S) está prevista una marca (12) a cuya proximidad hay que llevar el termostato (6) para la transmisión de las señales de identificación.

14. Sistema de calentamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está previsto al menos un elemento de visualización (13) que permite señalizar la finalización de la operación de aprendizaje.

15. Sistema de calentamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está previsto al menos un elemento de visualización para la señalización de un fallo de la operación de aprendizaje.

16. Sistema de calentamiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de mando (S) está dispuesto directamente en el cuerpo de calentamiento (1) o a distancia de éste, pero conectado con él de manera eléctricamente conductora.

17. Sistema de calentamiento de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el dispositivo de mando (S) está combinado o conectado con un conector para el empalme a una caja de conexión.

18. Sistema de calentamiento de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el dispositivo de mando está dispuesto en una conexión por cable (15) entre una conexión eléctrica y el cuerpo de calentamiento (1).