ES2633669T3 - Procedimiento de control de una instalación e instalación adaptada para llevar a cabo este procedimiento - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de control de una instalación (10), comprendiendo el procedimiento las etapas de: - determinación de una ley de programación (301) de un dispositivo (12) de la instalación (10) sobre un ciclo de funcionamiento, estando el dispositivo adaptado para funcionar en el transcurso del ciclo según modos de funcionamiento activo (Tc), adaptado para la utilización de la instalación por un usuario, y de reposo (Teco), adaptado a la ausencia de utilización de la instalación (10) por el usuario; - comparación del funcionamiento del dispositivo (12) según la ley de programación con la utilización efectiva de la instalación (10) por el usuario, - determinación de una discordancia entre el valor de consigna (301) dado por la ley de programación del dispositivo y la utilización efectiva de la instalación por el usuario; y - modificación de la ley de programación (301) del dispositivo (12) en función de la utilización efectiva de la instalación (10) por el usuario, anticipando la modificación de la ley de programación la utilización de la instalación (10) por el usuario: . por un periodo de tiempo predeterminado; . por un periodo de tiempo parametrable por el usuario; o . por un periodo determinado por la instalación propiamente dicha, por autoaprendizaje.
Description
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DESCRIPCION
Procedimiento de control de una instalacion e instalacion adaptada para llevar a cabo este procedimiento
La presente invencion se refiere a un procedimiento de control de una instalacion y a una instalacion adaptada para llevar a cabo este procedimiento de control. La invencion se refiere particularmente a los ambitos de la calefaccion, de la ventilacion, de la climatizacion o del calentamiento del agua por medio de un calentador de agua electrico o termodinamico.
Es conocido, en el ambito de la calefaccion, adaptar el funcionamiento de un radiador de una instalacion de calefaccion electrica en funcion de la presencia de un usuario, determinada por medio de un detector de presencia del usuario. Una instalacion de este tipo se describe porejemplo en el documento EP-A-1.884.854.
Si se detecta un usuario, la instalacion es controlada en la modalidad de funcionamiento de confort. Si no se detecta ningun usuario, la instalacion pasa a la modalidad de funcionamiento economico, para realizar econoirnas de energfa. La deteccion puede realizarse con una temporizacion asociada. El modo de funcionamiento confort corresponde por ejemplo al calentamiento a una temperatura denominada de confort, mientras que la modalidad de funcionamiento economico puede corresponder al calentamiento a una temperatura llamada economica, inferior a la temperatura de confort.
El inconveniente de este tipo de instalaciones es el no permitir tener en cuenta la inercia de subida de temperatura del radiador durante el paso de la modalidad de funcionamiento economico a la modalidad de funcionamiento de confort. El usuario siente asf una incomodidad relacionada con esta inercia a su llegada al local y durante todo el tiempo necesario en el sistema para pasar a la modalidad de confort y para calentar la habitacion.
El documento US-B-6 263 260 describe el control de una instalacion domestica mediante un logicial que funciona a partir de varios algoritmos. Dos algoritmos se combinan entre sf con parametros exteriores para definir un tercer algoritmo. Este tercer algoritmo esta por consiguiente influenciado por el retorno de prueba generado por los captadores de presencia y de actividad comprendidos en esta instalacion.
El documento EP-A-0 631 219 describe el control asf como la regulacion de una instalacion termica a partir de una regla. Esta regla es establecida por la instalacion propiamente dicha y/o por el usuario. Esta regla corresponde a la utilizacion del tiempo del usuario que es establecido por el analisis de sus costumbres de varios dfas.
El fin de la presente invencion es proporcionar una instalacion, particularmente una instalacion de calefaccion electrica, que no presente los inconvenientes anteriormente citados y un procedimiento de control de dicha instalacion.
Mas particularmente, la invencion trata de mejorar la comodidad del usuario, asf como las econoirnas de energfa realizadas, eximiendole de realizar cualquier acto de programacion.
Con este fin, la presente invencion propone un procedimiento de control de una instalacion, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
- determinacion de una ley de programacion de un dispositivo de la instalacion sobre un ciclo de funcionamiento, estando el dispositivo adaptado para funcionar en el transcurso del ciclo segun modos de funcionamiento activo, adaptado para la utilizacion de la instalacion por un usuario, y de reposo, adaptado a la ausencia de utilizacion de la instalacion por el usuario;
- comparacion del funcionamiento del dispositivo segun la ley de programacion con la utilizacion efectiva de la instalacion por el usuario,
- determinacion de una discordancia entre el valor de consigna dado por la ley de programacion del dispositivo y la utilizacion efectiva de la instalacion por el usuario; y
- modificacion de la ley de programacion del dispositivo en funcion de la utilizacion efectiva de la instalacion por el usuario, anticipando la modificacion de la ley de programacion la utilizacion de la instalacion por el usuario:
por un periodo de tiempo predeterminado;
por un periodo de tiempo parametrable por el usuario; o
por un periodo determinado por la instalacion propiamente dicha, por autoaprendizaje.
Segun modos de realizacion preferidos, la invencion comprende una o varias de las caractensticas siguientes:
- la ley de programacion controla el dispositivo segun modos de funcionamiento intermediarios entre el modo activo y el modo de reposo;
- la adaptacion realizada en la ley de programacion va en funcion del numero de ciclos sucesivos durante los cuales una misma discordancia ha sido determinada;
- la modificacion de la ley de programacion anticipa la utilizacion de la instalacion por el usuario;
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- la ley de programacion va en funcion del dfa de la semana;
- se determina:
-una ley unica para todos los d^as de la semana de lunes a domingo, o
-una ley de programacion unica realizada todos los dfas de la semana de lunes a viernes, y una o dos leyes de programacion para el sabado y el domingo;
-una ley de programacion distintas para todos los dfas de la semana de lunes a viernes; o -una ley de programacion definida por una semana, un mes o un ano;
- la modificacion de la ley de programacion trata de corregir la discordancia para un ciclo futuro, de preferencia para el ciclo siguiente al ciclo en que la discordancia ha sido determinada;
- la utilizacion del dispositivo es detectada por medio de un dispositivo de deteccion de la utilizacion de la instalacion por el usuario, en particular por medio de un detector de presencia del usuario;
- se determina un intervalo de tiempo de presencia, respectivamente de ausencia, de un usuario, por:
i) calculo del numero de senales, emitidas por el detector de presencia, representativas de la presencia de un usuario durante un periodo de tiempo de duracion predeterminada;
ii) comparacion del numero de senales calculado en la etapa i) con un valor de umbral predeterminado;
iii) union de periodos de tiempo sucesivos que corresponden a un mismo resultado de la comparacion de la etapa ii).
La invencion se refiere igualmente a una instalacion que comprende:
- un dispositivo que presenta al menos modos de funcionamiento activo y de reposo;
- una unidad de control del dispositivo segun el procedimiento tal como se ha descrito anteriormente en todas sus combinaciones.
La invencion se refiere igualmente a una instalacion que comprende un dispositivo que presenta al menos modos de funcionamiento activo y de reposo, estando la instalacion adaptada para recibir, de una unidad de control que controla el dispositivo segun el procedimiento tal como se ha descrito anteriormente en todas sus combinaciones, un valor de consigna de control del dispositivo.
De preferencia, la instalacion es seleccionada entre el grupo que comprende:
- una instalacion de calefaccion, siendo el dispositivo un radiador;
- una instalacion de calentador de agua, siendo el dispositivo un elemento calentador o un compresor de circulacion de un fluido frigongeno;
- una instalacion de ventilacion, siendo el dispositivo un ventilador o una boca de ventilacion; y
- una instalacion de climatizacion, siendo el dispositivo un climatizador.
De forma preferida, la instalacion comprende un detector de presencia.
De preferencia tambien, la instalacion comprende ademas una memoria en la cual se registra la ley de programacion.
Otras caractensticas y ventajas de la invencion apareceran con la lectura de la descripcion que sigue de un modo de realizacion preferido de la invencion, dada a tftulo de ejemplo y haciendo referencia al dibujo adjunto.
La figura 1 representa un esquema en bloque de un ejemplo de radiador electrico;
Las figuras 2 a 5 ilustran un ejemplo de autoaprendizaje realizado por un procedimiento de control de una calefaccion electrica tal como se ha representado esquematicamente en la figura 1.
En lo que sigue, con fines de claridad, se procede a una descripcion detallada de una instalacion de calefaccion segun la invencion. Sin embargo, esta aplicacion de la invencion a una instalacion de calefaccion no debe ser comprendida como limitativa, encontrando la invencion numerosos otros ambitos de aplicacion, como se explicara mas adelante en la descripcion.
La figura 1 representa esquematicamente un ejemplo de calefaccion electrica 10.
Esta calefaccion electrica 10 comprende primeramente al menos un radiador 12 controlado por un termostato 14. Este termostato 14 esta conectado con una sonda 16 de medicion de la temperatura ambiente. Esto permite regular la alimentacion del radiador por el termostato en bucle cerrado, en funcion de la temperatura ambiente medida.
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La calefaccion electrica 10 comprende igualmente un captador de presencia 18 para detectar la presencia o la ausencia de un usuario, es decir, en este caso, de un ocupante de la habitacion en la cual la calefaccion electrica esta instalada.
El captador de presencia 18 puede igualmente encontrarse desplazado fuera de la calefaccion electrica.
El captador de presencia 18 puede tomar numerosas formas distintas. Puede tratarse de un captador de paso delante de una celula fotoelectrica, de un captador de porcentaje de CO2 o de compuestos organicos volatiles (COV), siendo estos dos porcentajes representativos de la presencia de un usuario en la habitacion. Puede tratarse igualmente de un interruptor de un dispositivo domestico, como una luz o un aparato HI-FI, accionado por un usuario. Una camara o un captador de infrarrojos pueden igualmente ser utilizados como captador de presencia. Varios de tales captadores de presencia pueden igualmente acoplarse para mejorar la precision de la deteccion de un usuario.
La calefaccion electrica comprende tambien una unidad de memoria de programacion 20 en la cual se registra al menos una ley de programacion del funcionamiento del radiador 12 de calefaccion electrica.
Sin embargo, esta unidad de memoria de programacion puede igualmente estar comprendida en una unidad de autoaprendizaje 22 con la cual la unidad de memoria de programacion 20 esta asociada. La unidad de autoaprendizaje 22 utiliza un procedimiento que se describira con mas detalle en lo que sigue de la descripcion. Esta unidad de autoaprendizaje 22 comprende particularmente un microcontrolador 24 para modificar la o las leyes de programacion, registradas en la unidad de memoria de programacion 20, en funcion de senales emitidas por el captador de presencia 18, como se describira ulteriormente.
Segun una variante, la unidad de memoria, la unidad de autoaprendizaje, la interfaz y/o el captador de presencia pueden ser desplazados fuera de la instalacion, es decir en este caso fuera de la calefaccion electrica. Estos diferentes elementos pueden entonces ser utilizados para diferentes tipos de instalaciones. Por ejemplo, una misma interfaz usuario puede ser utilizada para controlar la calefaccion electrica, una ventilacion de la habitacion y/o un calentador de agua.
Como se ha indicado mas arriba, la unidad de memoria de programacion puede almacenar una o varias leyes de programacion, fijas o modificables. Cada unas de estas leyes esta definida por intervalos de tiempo o ciclos, que se repiten con el tiempo. Asf, estas leyes de programacion se repiten segun esquemas de repeticion y cada repeticion de una ley corresponde a un ciclo de esta ley. Para definir una ley, el ciclo, sobre el cual esta ley esta definida, se divide en intervalos de tiempo, denominados «pasos de programacion», que son de preferencia todos iguales. En cada uno de estos pasos de programacion, la ley esta asociada con un valor de consigna. En lo que sigue, se consideran pasos de programacion con una duracion de 15 minutos, a tftulo de ejemplo ilustrativo y no limitativo. Bien entendido, cuanto mas reducida sea la duracion del paso, mas precisa es la programacion. En contrapartida una mayor cantidad de datos debe ser registrada, si bien la necesidad de memoria de almacenado es mas importante.
A tftulo de ejemplo, una misma ley puede ser puesta en practica para todos los dfas de la semana, de lunes a domingo.
Una misma ley puede igualmente, segun otra variante, ser utilizada para cada dfa de la semana de lunes a viernes, y una misma ley o dos leyes distintas para los dos dfas del fin de semana.
Se puede igualmente considerar que una ley distinta sea utilizada para cada dfa de la semana, entre el lunes y el viernes. Una misma ley o dos leyes distintas pueden entonces se utilizadas para el fin de semana.
Ademas, las leyes de programacion pueden definirse con periodos de tiempo mas importantes, del orden de la semana, del mes o del ano, particularmente.
Otras configuraciones de numeros de leyes de programacion y de esquemas de repeticion son evidentemente posibles.
La calefaccion electrica 10 comprende por ultimo una interfaz usuario 26 y una unidad electronica de eleccion 28.
La interfaz usuario 26 permite particularmente al usuario:
- definir un valor de consigna de calefaccion para el termostato;
- determinar entre los diferentes modos de funcionamiento alternativos posibles, cual debe ser utilizado;
- modificar la ley de programacion registrada en la unidad de memoria de programacion; y
- modificar los parametros de la unidad de autoaprendizaje.
La unidad electronica de eleccion 28, controlada por la interfaz usuario 26, permite proporcionar una temperatura de
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consigna al termostato 14:
- en funcion de la ley de programacion almacenada en la unidad de memoria de programacion 20,
- en funcion de un accionamiento definido directamente por un usuario por medio de la interfaz usuario; o
- en funcion de la deteccion de presencia realizada por medio del captador de presencia 18.
Resulta igualmente posible accionar el termostato 14 en funcion de la ley de programacion 20, teniendo en cuenta en prioridad la presencia de un usuario, determinada por medio del captador de presencia. De este modo, si la ley de programacion indica un funcionamiento economico, adaptado a la ausencia de usuario en la habitacion, cuando se detecta la presencia de un usuario, la unidad de seleccion proporciona una temperatura de consigna llamada de confort, adaptada a la presencia de un usuario.
Como se desprende de la figura 1, la unidad de autoaprendizaje 22 funciona de forma independiente del resto de la calefaccion electrica, como el captador de presencia 18 y la unidad de memoria de programacion 20.
El usuario puede elegir entre un control directo del termostato, el control por programacion, el control por programacion y detector de presencia, o por ultimo la programacion con autoaprendizaje y, eventualmente, detector de presencia.
En el caso en que el usuario controle directamente el termostato, selecciona un modo y/o una temperatura de consigna, que es seguida por el termostato. Sin otra accion por su parte, la temperatura de consigna no se modifica.
Se puede imaginar un modo de funcionamiento de la calefaccion electrica donde esta funciona unicamente segun las leyes de programacion registradas, sin que estas sean modificadas en funcion del captador de presencia. En este caso, el modo de calefaccion es lefdo en la memoria de programacion, que contiene los datos de zonas horarias y de modos de calefaccion que corresponden a estas zonas horarias, divididas en pasos de programacion como se ha explicado mas arriba. Los modos de calefaccion corresponden por ejemplo a temperaturas y/o modos de calefaccion de confort o economico.
En el caso en que la programacion sea activada con el detector de presencia, la programacion es seguida por el termostato, salvo en el caso de una discordancia donde el modo de calefaccion efectivamente detectado es inapropiado: se trata particularmente de una deteccion de presencia mientras que el modo de programacion en curso es el modo economico y de una ausencia de deteccion de presencia mientras que el modo de programacion es el modo de confort. El termostato es entonces accionado en la modalidad de confort o economico, segun, respectivamente, la presencia o la ausencia detectada por el captador de presencia.
En el caso en que la programacion con autoaprendizaje sea activada, la calefaccion electrica funciona segun las etapas siguientes.
En una primera fase, se determina el numero de detecciones de presencia registradas por el captador de presencia durante un intervalo de tiempo predeterminado, llamado «paso de reloj». La duracion de este paso de reloj puede por ejemplo ser igual a 15 minutos. De preferencia, los pasos de reloj, durante los cuales se realiza la deteccion de presencia, corresponden al paso de programacion, sobre los cuales las leyes de programacion estan definidas, para poder adaptar mejor la ley de programacion a la presencia efectivamente determinada de un usuario.
Seguidamente, el microcontrolador 24 compara el numero de detecciones de presencia registradas en un umbral de numero de detecciones predeterminado.
Esta comparacion con un umbral predeterminado permite fiabilizar la deteccion de presencia de un usuario, particularmente en caso de perturbaciones. Si el numero de detecciones registradas es superior al umbral de numero de detecciones predeterminado, entonces se determina que un usuario esta presente durante este paso de reloj. En el caso contrario, se determina una ausencia de usuario durante este paso de reloj.
El microcontrolador 24 compara entonces este resultado de presencia o de ausencia de usuario en el modo de calefaccion controlado por la programacion durante el paso de programacion correspondiente.
Si la comparacion es coherente -es decir que una ausencia de usuario esta determinada cuando la programacion controla una calefaccion en modo economico o se determina una presencia de usuario cuando la programacion controla una calefaccion en la modalidad de confort- entonces la ley de programacion no se modifica. Se comienza de nuevo entonces a contar las detecciones durante el paso de reloj siguiente.
En caso contrario, donde la comparacion es incoherente -es decir cuando se determina una ausencia de usuario mientras la programacion controla una calefaccion, por ejemplo, en modo de confort o diferente del modo economico o cuando se determina una presencia de usuario cuando la programacion controla una calefaccion, por ejemplo, en la modalidad economica o diferente del modo de confort- entonces el microcontrolador 24 modifica la ley de programacion registrada en la memoria de la unidad de memoria de programacion. La modificacion de la ley de
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programacion se refiere al paso de reloj, durante el cual ha sido realizada la comparacion incoherente, del proximo ciclo de la ley de programacion. La modificacion puede referirse al modo de calefaccion y/o la temperatura de consigna del radiador. Esta modificacion de la ley de programacion trata de preferencia de alargar el modo de funcionamiento del radiador hacia el modo de funcionamiento adaptado a la presencia o la ausencia efectivamente detectada de un usuario. En particular, la modificacion puede referirse a la temperatura de consigna del termostato, para aproximar este ultimo a la temperatura a la cual hubiera debido estar. El valor de modificacion puede entonces ser fijo, por ejemplo 1oC por 1oC. Segun una variante, la modificacion es ponderada segun la rutina descrita a continuacion.
Para poner en practica esta rutina, la diferencia entre las temperaturas de consigna economica y de confort se subdivide en un numero predeterminado de umbrales de temperaturas intermedias. Los intervalos de temperatura entre dos umbrales de temperaturas intermedias sucesivos, que pueden ser bien sea constantes o variables, son llamados «paso de ajuste».
El microcontrolador 24 registra en la memoria el numero de modificaciones sucesivas aportadas en un mismo paso de reloj de ciclos sucesivos, en «el mismo sentido», llamado «mdice de recurrencia». En otras palabras, este mdice de recurrencia es el numero de modificaciones sucesivas aportadas en un mismo paso de reloj tratando todas bien sea un aumento o una disminucion de la temperatura de consigna segun la ley de programacion para adaptar esta temperatura de consigna al funcionamiento efectivo del radiador.
Se define un parametro, fijo o modificable por el usuario, llamado «velocidad de aprendizaje». En lo que sigue, se fija esta velocidad de aprendizaje igual a 2.
En caso de modificacion por el calculador de la ley de programacion registrada en la memoria, debido a una discordancia o incoherencia entre la temperatura de consigna programada y la deteccion de la presencia efectiva del usuario, la ley de programacion en este paso de programacion se modifica con un valor de ajuste igual al mdice de recurrencia una vez la velocidad de aprendizaje.
Las figuras 2 a 5 ilustran un ejemplo de modificacion de una ley de programacion de calefaccion representado en la figura 1.
En la parte baja de estas figuras 2 a 5, las senales proporcionadas por un detector de presencia de un usuario se representan en funcion de la hora. Una barra vertical indica que un usuario ha sido detectado mientras que la ausencia de dicha barra indica que ningun usuario ha sido detectado.
Por otro lado, la temperatura de consigna de la instalacion de calefaccion segun un ejemplo de procedimiento de programacion, en funcion de la hora del dfa se representa con lmeas de trazo continuo. La temperatura de consigna de la instalacion de calefaccion en funcion de la presencia de un usuario esta igualmente representada con lmeas de trazo interrumpido, en estas figuras.
En este ejemplo, la temperatura de consigna vana entre una temperatura de confort Tc adaptada a la presencia de un usuario, y una temperatura economica Teco que es inferior a la temperatura de confort Tc y adaptada a la ausencia del usuario. En otras palabras, esta temperatura economica Teco permite realizar economfas de energfa con relacion a la temperatura de confort Tc, asegurando un calentamiento de la habitacion para evitar una bajada demasiado grande de la temperatura en esta. Una bajada demasiado grande de la temperatura en la habitacion aumentana la inercia de calentamiento de la habitacion.
En las figuras 2 a 5;
- las curvas 30i, 302, 303, 304 indican el valor de consigna registrado en la unidad de memoria segun una ley de programacion que se adapta a la utilizacion efectiva de la calefaccion electrica 10,
- las curvas 32i, 322, 323, 324 indican el valor de consigna efectivamente proporcionado al termostato, y
- las curvas 34i, 342, 343. 344 indican la temperatura efectivamente medida en la habitacion calentada por medio de la calefaccion electrica 10.
En todas las figuras 2 a 5, el ritmo de vida es constante, es decir que los pasos de reloj en los cuales se detecta una presencia de un usuario, respectivamente una ausencia de un usuario, son identicos de una figura a otra.
Las curvas 32i, 322, y 323 difieren de las curvas 30i, 302 y 303 debido a que, en el ejemplo, se da prioridad al captador de presencia. En otras palabras, en el caso en que la ley de programacion registrada 30i, 302, 303 indique una temperatura de consigna distinta de la temperatura de confort Tc cuando el captador de presencia detecta la presencia de un usuario en un paso de registro, entonces la temperatura de consigna efectivamente proporcionada al termostato en este paso de registro es igual a la temperatura de confort Tc. Ademas, siempre en este caso, la temperatura de consigna efectivamente proporcionada al termostato, al paso de programacion siguiente, es indistintamente igual a la temperatura de confort Tc. Una temporizacion de este tipo permite que no se enfne la habitacion demasiado rapidamente cuando un usuario puede volver a la misma.
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El ejemplo de las figuras 2 a 5 ilustra mas particularmente la adaptacion de una ley de programacion a:
- una salida mas tardfa que lo que esta previsto inicialmente en la ley de programacion (salida a las 9h30 en lugar de a las 9h);
- una llegada mas pronto que la que esta prevista inicialmente en la ley de programacion (llegada a las 11h30 en lugar de las 12h); y
- una salida mas pronto que la que esta prevista inicialmente en la ley de programacion (salida a las 12h30 en lugar de las 13h).
En este ejemplo, los valores numericos siguientes han sido elegidos:
- duracion de un paso de reloj; 15 minutos,
- duracion de un paso de programacion: 15 minutos,
- numero de pasos de ajuste: 8,
- paso de ajuste: 0,5oC,
- velocidad de aprendizaje: 2, y
- temporizacion: 0,5h.
En la figuras, se han representado ocho niveles de temperatura intermedios entre la temperatura economica Teco, en este caso 16oC, y la temperatura de confort Tc, en este caso 20oC. Estos niveles intermedios estan por consiguiente dos a dos distantes de un paso de ajuste. Sin embargo, solo dos niveles de temperaturas intermedias estan referenciados Ti y T2, respectivamente. Se entiende que el numero de niveles de temperatura intermedios no debe comprenderse como limitativos, habiendo sido este numero elegido unicamente a fines de simplicidad y de claridad de la exposicion que sigue.
En este caso, el intervalo entre dos niveles de temperatura intermedios es constante. Podna sin embargo igualmente ser variable con el fin de modular la adaptacion de la ley de programacion en funcion del mdice de recurrencia.
La figura 2 ilustra la situacion inicial.
La ley de programacion preregistrada 30i indica una temperatura de consigna igual a la temperatura de confort Tc durante zonas horarias predefinidas en fabrica o por el usuario. Asf, la temperatura de consigna segun la ley de programacion 30i es igual a la temperatura de confort Tc entre 8h00 y 9h00 y entre 12h y 13h30. La temperatura de consigna segun esta ley de programacion 30i es sin embargo igual a la temperatura economica Teco entre 9h a 12h.
Sin embargo, una presencia de un usuario es detectada entre 8h y 9h30, asf como entre 11h30 y 12h30.
Por consiguiente, la temperatura de consigna 32i efectivamente proporcionada al termostato, teniendo en cuenta la deteccion efectiva de la presencia de un usuario y de una temporizacion como se ha mencionado mas arriba, es igual a la temperatura de confort Tc 8h y 10h y entre 11h30 y 13h, y a la temperatura economica Teco entre 10h y 11h30 y despues de las 13h. En particular, la temperatura de consigna efectivamente aplicada al termostato durante el intervalo de tiempo entre las 9h30 y las 10h es la temperatura de confort Tc, mientras ningun usuario se detecte durante este intervalo de tiempo.
Por otro lado, la unidad de autoaprendizaje registra esta presencia de un usuario durante los pasos de reloj de 9h00 a 9h15 y de 9h15 a 9h30, asf como entre 11h30 y 1lh45, y entre 11h45 y 12h00. La unidad de autoapredizaje deduce una discordancia, en estos pasos de reloj, entre la ley de programacion registrada y la deteccion de presencia de un usuario.
Por otro lado, la temperatura en la habitacion es inferior a la temperatura de confort entre 11h30 y 12h cuando un individuo se encuentre en ella. Esta situacion es identica a la que se ha encontrado cuando la calefaccion es controlada unicamente en funcion de la presencia de un usuario.
La unidad de autoaprendizaje registra igualmente la ausencia de un usuario entre 12h30 y 12h45, y entre 12h45 y 13h. La unidad de autoaprendizaje deduce de ello una discordancia, en estos pasos de reloj, entre la ley de programacion registrada y la deteccion de presencia de un usuario.
Segun este ejemplo, la unidad de autoaprendizaje modifica la ley de programacion registrada en los pasos de reloj donde una discordancia ha sido determinada.
La ley de programacion se modifica de tal forma que la temperatura de consigna es bajada en el caso en que ningun usuario haya sido detectado, y aumentada en el caso en que un usuario haya sido detectado. Mas precisamente, la temperatura de consigna de ley de programacion es aumentada, respectivamente disminuida, en estos pasos de reloj, dos pasos de ajuste ya que la velocidad de aprendizaje es igual a 2 y cuando el mdice de recurrencia es igual a 1 en esta etapa. Se obtiene asf la ley de programacion 302 representada en la figura 3 donde la temperatura de consigna es igual a:
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- la temperatura intermedia baja T1 entre 9h y 9h30 y entre 11h y 12h, y a
- la temperatura intermedia alta T2 entre 12h30 y 13h.
En particular, hay que observar que, segun la ley de programacion 302, la temperatura de consigna es igual a la temperatura intermedia baja T1 entre 11h y 11h30, es decir en pasos de reloj donde ningun usuario ha sido detectado en el ciclo precedente. En otras palabras, la presencia de un usuario es anticipada por la ley de programacion, con relacion a la deteccion intervenida en el ciclo precedente, una media hora. La duracion de anticipacion indicada aqrn es unicamente ilustrativa. Sin embargo, de forma preferida, esta duracion de anticipacion es inferior o igual a la temporizacion del captador de presencia, para evitar que la calefaccion no pase de nuevo a la modalidad de calefaccion economica antes de la llegada de un usuario.
La ley de programacion indica asf una temperatura de consigna igual a la temperatura intermedia baja T1 de forma anticipada con relacion a la deteccion efectiva de un usuario en el ciclo precedente. Esto permite «precalentar» la habitacion a esta temperatura intermedia baja T1 para mejorar el confort del usuario a su llegada.
La unidad de auto-aprendizaje se programa para no reconocer como una discordancia este modo de funcionamiento «de precalentamiento» con el hecho de que ninguna presencia de usuario se ha detectado efectivamente en estos pasos de reloj.
Ademas, la unidad electronica elegida es programada para dar prioridad el valor de consigna de la ley de programacion en estos pasos de programacion de precalentamiento con relacion al detector de presencia. Asi, la temperatura de consigna efectivamente aplicada es la temperatura T1 y no la temperatura Teco.
Sin embargo, como el ritmo de vida es identico en la figura 3 con relacion a la figura 2, las mismas discordancias se determinaran en esta segunda etapa como en la primera etapa. Por consiguiente, la ley de programacion se modificara en los mismos pasos de reloj. Hay que observar aqrn que la unidad de autoaprendizaje no registra como discordancia el hecho de que la ley de programacion 302 indique una temperatura de consigna igual a la temperatura intermedia baja Ti entre 11h y 11h30 cuando ningun individuo se ha detectado. En efecto, este valor de consigna trata de anticipar la llegada de un usuario con el fin de que la habitacion sea calentada en este instante.
Aqrn, sin embargo, como una misma discordancia se ha determinado por segunda vez consecutiva, la modificacion del valor de consigna sera mayor.
Mas precisamente, en esta segunda etapa, la temperatura de consigna de la ley de programacion es aumentada, respectivamente disminuida, en estos pasos de programacion, cuatro pasos de ajuste ya que la velocidad de aprendizaje es igual a 2 y el mdice de recurrencia es en adelante igual a 2. Se obtiene asf la ley de programacion 3O3 de la figura 4. Esta ley de programacion 3O3 anticipa igualmente la llegada de un usuario a las 11h30 indicando una temperatura de consigna igual a la temperatura intermedia alta T2 entre 11h y 11h30, de forma que la temperatura en la habitacion haya alcanzado la temperatura intermedia alta T2 a las 11h30, hora prevista de llegada del usuario a la habitacion.
Se considera, una vez mas, que el ritmo de vida es identico al ciclo siguiente ilustrado en la figura 4. Las mismas discordancias van a ser por consiguiente determinadas en esta tercera etapa y la ley de programacion sera modificada en los mismos pasos de programacion. Aqrn tambien, la unidad de autoaprendizaje no registra ninguna discordancia en los pasos de programacion 11h-11h15 y 11h15-11h30. En efecto, el valor de consigna segun la ley de programacion en estos pasos de programacion trata de anticipar la llega de un usuario. Ademas, la temperatura de consigna efectivamente aplicada en estos pasos de programacion es igual a la temperatura intermedia superior T2 dandose prioridad, en estos pasos de programacion, a la ley de programacion con relacion al detector de presencia de un usuario.
Las mismas discordancias son sin embargo determinadas por tercera vez consecutiva, de forma que la modificacion de la ley de programacion deberia ser mas importante. Aqrn sin embargo, visto el numero de niveles intermediarios definidos, las nuevas modificaciones de la ley de programacion conducen a la temperatura de confort Tc en el caso de una presencia de un usuario, y a la temperatura economica Teco en el caso de una ausencia de un usuario. Se llega asf a la ley de programacion 304 de la figura 5, perfectamente adaptada al ritmo de vida de los usuarios. En particular, se observa que debido a que ninguna discordancia se ha determinado en los pasos de programacion entre 9h15 y 9h30, no existe temporizacion del valor de consigna a su valor de confort Tc entre las 9h30 y las 10h como eso ha sido ilustrado en las figuras 2 a 4. Asi, ya no se calienta la habitacion a partir de las 9h30, hora de partida del usuario, lo cual constituye una econoirna de energfa.
Ademas, se observa que gracias a la anticipacion de esta ley de programacion 304, entre 11h y 11h30, la temperatura 344 en la habitacion ha alcanzado la temperatura de confort a las 11h30, hora de llegada del usuario. El confort del usuario se mejora asf con relacion a un control de calefaccion unicamente en funcion de la presencia detectada de un usuario, segun el cual la calefaccion no habna comenzado a calentar a partir de la llegada efectiva del usuario. Gracias al autoaprendizaje, es por consiguiente posible anticipar la inercia del radiador y de la calefaccion de un local mediante la instalacion de calefaccion electrica.
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En este caso, la anticipacion por la ley de programacion de la llegada de un usuario se fija en dos pasos de programacion, es decir que la anticipacion se realiza en un intervalo de tiempo predeterminado.
Segun una primera variante, la modificacion de la ley de programacion anticipa la utilizacion de la instalacion por el usuario por un periodo de tiempo parametrable por el usuario. En otras palabras, el usuario regula para uso el tiempo de precalentamiento necesario para alcanzar la temperature de confort en la habitacion.
Segun otra variante, la calefaccion electrica determina el periodo de anticipacion por autoaprendizaje, por medio de la sonda de temperatura ambiente. Por ejemplo, la ley de programacion controla una anticipacion en un numero de pasos de programacion y determina por medio de la sonda si la temperatura ambiente ha alcanzado el valor prescrito por la ley de programacion a la llegada de un usuario. En el caso en que la temperatura ambiente no haya alcanzado el valor prescrito por la ley de programacion, la ley de programacion se modifica para anticipar la llegada de un usuario indicando una temperatura de consigna diferente de la temperatura economica en un mayor numero de pasos de programacion.
Por el contrario, si la sonda de temperatura ambiente determina que la temperatura ambiente ha alcanzado el valor prescrito demasiado pronto, es decir al menos un paso de reloj antes de la llegada de un usuario, entonces la ley de programacion se modifica para indicar una temperatura de consigna diferente de la temperatura economica en un numero de paso de programacion mas pequeno.
Ademas, la ley de programacion puede igualmente asociarse con una temporizacion al final de los intervalos de tiempo donde la misma indica una temperatura de consigna diferente de la temperatura economica. Asf, si el usuario parte un poco mas tarde que de costumbre, no sentira una bajada de temperatura.
Bien entendido, la presente invencion no se limita a los ejemplos y al modo de realizacion descrito y representado, sino que la misma es susceptible de numerosas variantes accesibles al experto en la materia.
Asf la invencion puede aplicarse en numerosos ambitos.
Por ejemplo, se puede utilizar el procedimiento que acaba de describirse en un sistema de climatizacion, siendo el funcionamiento de climatizador programado segun una ley modificable como acaba de describirse, en funcion de la presencia de un usuario en el local a climatizar.
Resulta igualmente posible utilizar el procedimiento que acaba de describirse en un sistema calentador de agua.
En el caso en que el calentador de agua utilice una resistencia calentadora para calentar el agua, el funcionamiento de esta ultima podra ser programado como acaba de describirse, modificandose la ley de programacion en funcion de la utilizacion efectiva del calentador de agua.
El calentador de agua puede sin embargo ser un calentador de agua llamado termodinamico, es decir un calentador de agua que recupera calonas de un flujo de aire para calentar el agua por medio de un circuito termodinamico de intercambio de calonas. Este circuito termodinamico comprende clasicamente:
- un evaporador donde al aire pierde calonas en beneficio de un fluido frigongeno o caloportador;
- un compresor que permite entre otros poner en circulacion el fluido frigongeno o caloportador en el circuito termodinamico; y
- un condensador en el cual el fluido frigongeno o caloportador cede calonas al agua a calentar.
El calentador de agua termodinamico puede comprender un ventilador para dirigir el flujo de aire en direccion al evaporador.
En este caso, se puede programar el funcionamiento del ventilador y/o del compresor como se acaba de describir, pudiendo la ley de programacion ser modificada en funcion de la utilizacion efectiva del calentador de agua.
En el caso de un calentador de agua, se puede igualmente programar una temperatura del agua de consigna o una cantidad de agua caliente de consigna en funcion de la utilizacion de la instalacion del calentador de agua por el usuario. En particular, se puede detectar la utilizacion de la instalacion del calentador agua detectando o midiendo una cantidad de agua obtenida del calentador de agua.
En el caso de un calentador de agua, se puede igualmente controlar el calentamiento de una cantidad de agua en funcion de la utilizacion efectiva del calentador de agua. La ley de programacion de la cantidad de agua a calentar sera entonces modificable como se acaba de describir.
La invencion encuentra igualmente su aplicacion en el ambito de la ventilacion.
Particularmente, en un sistema de ventilacion mecanica controlada (VMC), simple o de doble flujo, se puede
programar el funcionamiento del moto-ventilador, de un moto-ventilador o de mas moto-ventiladores como se ha descrito anteriormente. En este caso, se puede modificar la ley de programacion del funcionamiento del moto- ventilador en funcion de la utilizacion por un usuario. El valor de consigna trata entonces el caudal, la presion, la potencia, la velocidad de rotacion, la intensidad de la corriente de alimentacion del moto-ventilador o una 5 combinacion de estos parametros. Esto es particularmente interesante en el caso en que una al menos de las redes de ventilacion del sistema de VMC desemboque en un local a ventilar a traves de un terminal que modula el caudal en funcion, por ejemplo de un porcentaje de higrometna del local, de una cantidad de CO2 o de compuestos organicos volatiles (COV) presentes en el local.
El caudal puede igualmente ser modulado directamente en funcion de un control accionado por el usuario. Esto es 10 particularmente el caso de una «extractor» de la cual el usuario puede controlar para que un gran caudal sea extrafdo de la cocina durante las fases de coccion.
Claims (14)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Procedimiento de control de una instalacion (10), comprendiendo el procedimiento las etapas de:- determinacion de una ley de programacion (301) de un dispositivo (12) de la instalacion (10) sobre un ciclo de funcionamiento, estando el dispositivo adaptado para funcionar en el transcurso del ciclo segun modos de funcionamiento activo (Tc), adaptado para la utilizacion de la instalacion por un usuario, y de reposo (Teco), adaptado a la ausencia de utilizacion de la instalacion (10) por el usuario;- comparacion del funcionamiento del dispositivo (12) segun la ley de programacion con la utilizacion efectiva de la instalacion (10) por el usuario,- determinacion de una discordancia entre el valor de consigna (301) dado por la ley de programacion del dispositivo y la utilizacion efectiva de la instalacion por el usuario; y- modificacion de la ley de programacion (301) del dispositivo (12) en funcion de la utilizacion efectiva de la instalacion (10) por el usuario, anticipando la modificacion de la ley de programacion la utilizacion de la instalacion (10) por el usuario:. por un periodo de tiempo predeterminado;. por un periodo de tiempo parametrable por el usuario; o. por un periodo determinado por la instalacion propiamente dicha, por autoaprendizaje.
- 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el cual la ley de programacion controla el dispositivo (12) segun modos de funcionamiento intermediarios (T1; T2) entre el modo activo y el modo de reposo.
- 3. Procedimiento segun la reivindicacion 2, en el cual la adaptacion realizada en la ley de programacion va en funcion del numero de ciclos sucesivos durante los cuales una misma discordancia ha sido determinada.
- 4. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la ley de programacion va en funcion del dfa de la semana.
- 5. Procedimiento segun la reivindicacion 4, en el cual se determina:-una ley unica para todos los dfas de la semana de lunes a domingo, o-una ley de programacion unica realizada todos los dfas de la semana de lunes a viernes, y una o dos leyes de programacion para el sabado y el domingo;-una ley de programacion distinta para todos los dfas de la semana de lunes a viernes; o -una ley de programacion definida por una semana, un mes o un ano;
- 6. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual, la modificacion de la ley de programacion trata de corregir la discordancia para un ciclo futuro, de preferencia para el ciclo siguiente donde ha sido determinada la discordancia.
- 7. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el cual la utilizacion del dispositivo es detectada por medio de un dispositivo de deteccion de la utilizacion de la instalacion por el usuario, en particular por medio de un detector de presencia (18) del usuario.
- 8. Procedimiento segun la reivindicacion 7, en el cual se determina un intervalo de tiempo de presencia, respectivamente de ausencia, de un usuario, por:i) calculo del numero de senales, emitidas por el detector de presencia, representativas de la presencia de un usuario durante un periodo de tiempo de duracion predeterminada;ii) comparacion del numero de senales calculado en la etapa i) con un valor de umbral predeterminado;iii) union de periodos de tiempo sucesivos que corresponden a un mismo resultado de la comparacion de la etapa ii).
- 9. Unidad (14) de control para un dispositivo (12) que presenta al menos modos de funcionamiento activo y de reposo, estando la unidad de control adaptada para controlar un valor de consigna de control del dispositivo segun el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
- 10. Instalacion (10) que comprende:- un dispositivo (12) que presenta al menos modos de funcionamiento activo y de reposo;- una unidad (14) de control del dispositivo segun la reivindicacion 9.
- 11. Instalacion (10) segun la reivindicacion 10 que comprende un dispositivo (12) que presenta al menos modos de10funcionamiento activo y de reposo donde la unidad (14) de control del dispositivo esta situada en el exterior del dispositivo (12).
- 12. Instalacion segun la reivindicacion 10 u 11, seleccionada entre el grupo que comprende:- una instalacion de calefaccion (10), siendo el dispositivo un radiador (12);- una instalacion de calentador de agua, siendo el dispositivo un radiador o un compresor de circulacion de un fluido frigongeno;- una instalacion de ventilacion, siendo el dispositivo un ventilador o una boca de ventilacion; y- una instalacion de climatizacion, siendo el dispositivo un climatizador.
- 13. Instalacion segun una de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende un detector de presencia (18).
- 14. Instalacion segun una de las reivindicaciones 10 a 13, que comprende ademas una memoria (20) en la cual la ley de programacion es registrada.
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