FR2487955A1 - Procede et dispositif pour commander le chauffage de locaux - Google Patents

Abstract

PENDANT DES PERIODES PREDETERMINEES D'UTILISATION, LE LOCAL EST MAINTENU A TEMPERATURE CONSTANTE. A LA FIN DE CES PERIODES, LE CHAUFFAGE EST ARRETE. LES MOYENS DE REGULATION FOURNISSENT UN SIGNAL REPRESENTATIF DE LA TEMPERATURE DES LOCAUX. ON RELEVE LA COURBE DE REFROIDISSEMENT K, K, K DES LOCAUX APRES L'ARRET DU CHAUFFAGE. EN FONCTION DE CETTE COURBE, ON EVALUE LA DUREE T, T, T NECESSAIRE POUR REMETTRE LES LOCAUX EN TEMPERATURE. QUAND CETTE DUREEDEVIENT SUPERIEURE OU EGALE AU TEMPS ENCORE DISPONIBLE JUSQU'AU DEBUT T DE LA PERIODE D'UTILISATION SUIVANTE, ON MET EN ROUTE LE CHAUFFAGE. UTILISATION DANS LES IMMEUBLES ADMINISTRATIFS, BUREAUX, ECOLES, POUR METTRE AUTOMATIQUEMENT EN ROUTE LE CHAUFFAGE DE FACON QUE LA TEMPERATURE NOMINALE SOIT ATTEINTE JUSTE AU DEBUT DE LA PERIODE D'UTILISATION, MALGRE LES VARIATIONS DES DIVERS PARAMETRES.

Description

La présente invention concerne un procédé pour com-

mander le chauffage de locaux dans lequel, pendant des pé-

riodes prédéterminées d'utilisation, le local chauffé est maintenu par régulation à une température nominale dans une plage de tolérance prédéterminée, et o le chauffage est arrêté à la fin de chaque période d'utilisation du local, un signal indiquant la température effective du local étant

fourni de façon continue ou périodique.

L'invention vise également un dispositif pour la mise

en oeuvre de ce procédé.

Dans de nombreux bâtiments, tels que des écoles, des

immeubles administratifs, des bureaux, etc., il est néces-

saire de maintenir une assez grande quantité de salles ou

locaux à une température nominale déterminée pendant des pé-

riodes d'utilisation fixées, tandis qu'en dehors de ces pé-

riodes on doit arrêter le chauffage pour économiser l'éner-

gie, en conservant cependant une température minimale déter-

minée pour éviter par exemple la congélation. Il est connu

de prévoir en pratique, pour maintenir la température nomi-

nale pendant les périodes d'utilisation, un régulateur de température qui, à partir d'un signal de valeur effective

fourni par un capteur de température du local et d'un si-

gnal de valeur nominale réglé par un générateur de valeur nominale, met en route et arrête le chauffage de façon à maintenir en moyenne la température nominale. Le régulateur

de température peut être commun à une partie ou à la tota-

lité des locaux et être en conséquence conçu avec plusieurs

canaux ou pour un fonctionnement cyclique. Les périodes d'u-

tilisation sont réglées par une minuterie - ou horloge -

selon un programme qui peut être quotidien, hebdomadaire ou

annuel, suivant les besoins. Quand les périodes d'utilisa-

tion sont différentes pour plusieurs locaux ou groupes de

locaux, on prévoit plusieurs minuteries ou une seule minu-

terie multicanaux.

Dans les installations de chauffage de ce genre, on est obligé de mettre en route les chauffages suffisamment tôt avant le commencement de chaque période d'utilisation

pour que dès le début de la période, la température nomi-

nale soit sensiblement atteinte dans chaque local. Les du-

rées d'échauffement nécessaires diffèrent naturellement d'un local à l'autre, et elles varient en outre en fonction

des conditions d'environnement, en particulier de la tempé-

rature extérieure. Un procédé simple fréquemment employé

consiste à mettre en route les chauffages de tous les lo-

caux en même temps à un instant donné, choisi suffisamment à l'avance pour que la température du local ayant la plus longue durée d'échauffement ait atteint la valeur nominale,

même dans les conditions les plus défavorables, avant le dé-

but de la période d'utilisation. Ce procédé entraîne évi-

demment un important gaspillage d'énergie.

Le but de l'invention est de proposer un procédé par lequel on peut commander individuellement le chauffage de chaque local, de façon que la température nominale, même avec des changements de conditions, soit chaque fois atteinte juste au début de chaque période d'utilisation, ainsi qu'un

dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.

Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que, pendant le refroidissement du local dû à l'arrêt du chauffage à l'issue de chaque période d'utilisation, on relève la courbe de refroidissement donnée par la variation de la température effective en fonction du temps, et l'on attribue à chaque courbe une durée de préchauffage qui est le temps nécessaire pour atteindre la température nominale après remise en route du chauffage, et en ce que cette remise en route a lieu dès que la durée de préchauffage attribuée à la courbe de refroidissement atteint ou dépasse l'intervalle

de temps restant avant que débute la prochaine période d'uti-

lisation.

Dans le procédé selon l'invention, l'instant de re-

mise en route du chauffage du local avant le début de chaque période d'utilisation est déterminé en fonction de l'allure du refroidissement durantl'interruption d'utilisation qui précède. Toutes les informations nécessaires pour fixer

l'instant de remise en route proviennent ainsi exclusive-

ment de la variation de la température du local en fonction

du temps, qui est simplement constatée par le capteur exis-

tant de température du local pour la régulation de tempéra-

ture pendant les périodes d'utilisation. La courbe de re-

froidissement dépend des paramètres qui sont également im-

portants pour la durée d'échauffement nécessaire; ce sont, d'une part, les paramètres particuliers au local tels la

capacité et l'isolation thermiques, et d'autre part, les pa-

ramètres variables, notamment la température extérieure.

Tant que les autres paramètres déterminant l'échauffement, en particulier la puissance de chauffe, peuvent être tenus pour invariables, on peut donc attribuer, à chaque courbe de refroidissement d'un locaj,une durée de préchauffage s'achevant au début de la prochaine période d'utilisation,

en amenant la température juste à sa valeur nominale.

Le procédé que l'on vient d'indiquer suppose seule-

ment que les paramètres d'échauffement sont reproductibles

pour chaque courbe de refroidissement; ils peuvent au con-

traire différer d'une courbe à l'autre. Le procédé est donc également applicable dans des installations ot la puissance de chauffe (par exemple la progression de température d'un

chauffe-eau) est modifiée en fonction de la température ex-

térieure. Etant donné que chaque courbe de refroidissement est associée à une température extérieure déterminée, on conserve aussi dans ce cas constamment la même puissance de chauffe et donc la même durée d'échauffement pour une courbe

de refroidissement déterminée.

Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, pendant le refroidissement du local dû à l'arrêt du chauffage à l'issue de chaque période d'utilisation, la différence entre la température nominale et la température effective est formée cycliquement et, par intégration des valeurs de ces différences, on détermine

l'aire de refroidissement atteinte à chaque instant d'in-

tégration, on attribue à chaque valeur de cette aire une durée de préchauffage qui est le temps nécessaire pour at- teindre la température nominale après remise en route du chauffage, et cette remise en route a lieu dès que la durée de préchauffage attribuée à la dernière valeur relevée de l'aire de refroidissement atteint ou dépasse l'intervalle

de temps restant avant que débute la prochaine période d'u-

tilisation. L'emploi, comme grandeur caractéristique de

l'allure du refroidissement,del'aire derefroidissement ob-

tenue par intégration de la différence de température, pro-

cure plusieurs avantages. D'une part, l'aire de refroidisse-

ment représente une grandeur particulièrement appropriée pour déterminer l'instant de remise en route, car elle est

proportionnelle à l'énergie perdue au cours dui refroidisse-

ment. De plus, l'instant de remise en route peut être déter-

miné à partir d'une grandeur unique dépendant du temps, et

qui dépend pour sa part sans ambiguïté des grandeurs carac-

térisant l'allure du refroidissement, c'est-à-dire le temps et la température. Finalement, grâce à l'intégration, de

brèves influences perturbatrices et variations sont compen-

sées.

La corrélation entre le processus de refroidissement et les durées nécessaires de réchauffement pourrait être

établie pour chaque local, expérimentalement par exemple.

Mais cette démarche serait passablement fatigante et fasti-

dieuse. Cependant, un avantage particulier du procédé selon l'invention consiste en ce qu'il permet une détermination

automatique des durées de préchauffage attribuées aux cour-

bes de refroidissement d'un local, une optimisation conti-

nue des valeurs déterminées et une adaptation à de lentes modifications des conditions. Selon une configuration avantageuse de 1 invention, pour chaque valeur de

l'aire de refroidissement, on détermine expé-

rimentalement une durée d'échauffement qui lui est pro-

pre en mesurant le temps écoulé entre la mise en route du chauffage et l'instant o la température nominale est atteinte, et en ce que la durée d'échauffement mesurée est enregistrée comme étant la durée de préchauffage attribuée à la valeur

de l'aire de refroidissement.

Dans cette forme de réalisation du procédé, il se produit bien encore, au stade du début, quelques écarts avec

le fonctionnement optimal, de sorte que la température nomi-

nale est atteinte légèrement avant ou après le commencement de la période d'utilisation. Ces écarts sont déjà cependant

beaucoup plus petits que dans les procédés connus qui tra-

vaillent avec des durées maximales fixes d'échauffement, et ils diminueront encore rapidement avec le nombre croissant des valeurs mesurées. Dans des conditions permanentes de

refroidissement et d'échauffement, on atteint un état opti-

misé après un temps relativement court. Dans le cas de ten-

dances de dérive à long terme, il s'établit une adaptation progressive. Selon un autre objet de l'invention, le dispositif pour mettre en oeuvre la forme préférée de réalisation du procédé, comprenant un capteur de température du local qui fournit un signal de valeur effective indiquant la valeur

effective de la température, un générateur de valeur nomi-

nale qui fournit un signal de valeur nominale donnant la

température nominale, une minuterie o se règlent les pé-

riodes d'utilisation, et un régulateur de température qui reçoit le signal de valeur effective et le signal de valeur nominale, et qui fournit pendant les périodes d'utilisation un signal de réglage commandant la mise en route et l'arrêt du chauffage, est caractérisé selon l'invention en ce qu'il comporte un circuit de soustraction qui reçoit le signal de valeur nominale et le signal de valeur effective et fournit

un signal différentiel figurant la différence entre les va-

leurs nominale et effective, un intégrateur qui reçoit le

signal différentiel et fournit un signal d'intégration re-

présentant l'intégrale du signal différentiel, une mémoire o sont enregistrées les valeurs des durées de préchauffage attribuées à diverses valeurs du signal d'intégration, et

un calculateur qui, pour chaque valeur du signal d'intégra-

tion extrait de la mémoire, la valeur attribuée de durée de préchauffage qu'il compare avec le temps restant avant que débute la prochaine période d'utilisation, et enclenche la

mise en route du chauffage lorsqu'il y a égalité ou dépasse-

ment. Pour la recherche automatique et l'optimisation des

valeurs mises en mémoire, le dispositif comporte de préfé-

rence un compteur de temps qui est mis en marche en même temps que le chauffage, un comparateur qui compare le signal de valeur nominale et le signal de valeur effective, et qui, sur constatation de leur égalité, déclenche la transmission de la valeur de la durée donnée par le compteur de temps vers la mémoire, et un dispositif de commande qui effectue l'enregistrement de la valeur de la durée par la mémoire à

une adresse qui est attribuée à la valeur du signal d'inté-

gration fournie par l'intégrateur à l'instant de la mise en

route du chauffage.

D'autres particularités et avantages de l'invention

vont ressortir de la description qui va suivre, d'un mode

de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés auxquels:

la figure 1 est un diagramme montrant le comporte-

ment de la température d'un local en fonction du temps, pour expliquer le principe sur lequel repose l'invention;

la figure 2 est un schéma synoptique d'un disposi-

tif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention; et

les figures 3 à 8 sont des diagrammes pour expli-

quer le fonctionnement du dispositif de la figure 2.

On doit d'abord expliquer à l'aide du diagramme de la figure 1 le principe sur lequel repose l'invention. Ce diagramme montre la variation de température d'un local

pendant la phase de refroidissement puis la phase d'échauf-

fement qui s'y raccorde au cours d'une interruption ou pause d'utilisation. Pour éviter des erreurs, on désigne, dans les dessins

et dans la description qui suit, tous les instants par la

lettre minuscule "t" et toutes les durées ou intervalles de

temps par la majuscule "T".

A la figure 1, l'intervalle d'utilisation, précédant la pause, se termine à l'instant to. L'intervalle suivant d'utilisation commence à l'instant tN' Pendant l'intervalle

d'utilisation, un dispositif usuel de régulation de tempéra-

ture veille à maintenir la température du local à une va-

leur nominale constante d'utilisation EN.

La pause d'utilisation commence à l'instant to et finit à l'instant tN* A l'instant t le chauffage du local est arrêté par un programmateur. La température du local chute alors en principe selon une loi exponentielle qui est

déterminée principalement par la capacité thermique du lo-

cal, son isolation thermique et la température extérieure.

En supposant que capacité et isolation thermiques demeurent

sensiblement constantes, la vitesse de refroidissement dé-

pend en premier lieu de la température extérieure. La fi-

gure 1 montre comme exemple une courbe de refroidissement Kl qui correspond à une température extérieure moyenne, une courbe K2 pour une température extérieure plus élevée et

une courbe K3 pour une température extérieure très basse.

Dans tous les cas, le chauffage doit être mis en route pendant la pause d'utilisation à un instant tel qu'à l'instant tN de début du prochain intervalle d'utilisation la température nominale QN soit exactement atteinte. Une mise en route prématurée n'est pas souhaitable parce qu'elle gaspillerait inutilement de l'énergie calorifique, et une mise en route retardée n'est pas souhaitable parce que le local serait encore trop froid au début de l'intervalle d'utilisation.

L'instant de mise en route doit se situer différem-

ment en fonction des conditions régnantes. A titre d'exem- ple, on suppose à la figure 1 que pour un refroidissement suivant la courbe Ki, la mise en route du chauffage doit se faire à l'instant tS, qui est séparé de l'instant t, par

une durée TVI. Après mise en route du chauffage, la tempéra-

ture croit selon une courbe H1 qui dépend de divers paramè-

tres, en particulier de la puissance de chauffe, mais aussi des paramètres importants pour le refroidissement tels que capacité et isolation thermiques, température extérieure,

car la chauffage doit aussi, pendant l'échauffement, cou-

vrir les pertes de chaleur vers l'extérieur. On admet pour

simplifier que la courbe d'échauffement a une allure liné-

aire, ce qui ne correspond pourtant pas à la réalité.

Du fait que la courbe de refroidissement KI exprime déjà tous les paramètres qui sont également importants pour le refroidissement et l'échauffement, tels que capacité et isolation thermiques et température extérieure, on peut en

conclure que, à puissance de chauffe constante, la tempéra-

ture nominale AN sera constamment atteinte juste à l'ins-

N tant tN avec une précision relativement élevée, quand la mise en route est toujours effectuée en un instant ts1 qui correspond au même point S1 de la courbe Ki. Au point S1, la température du local est tombée de la valeur nominale eN à la valeur e1, soit une différence A& pendant la durée de refroidissement TKî. Le point S1 de la courbe Ki est

ainsi caractérisé sans ambiguïté par la durée de refroidis-

sement TKl et la différence de température AG1. A l'instant ts1 de mise en route, commence la durée de préchauffage T>i qui se termine à 'L'instant tN* - Quand le refroidissement se fait selon la Kurbe Z2, la mise en route doit avoir lieu à un instant t S qui est sensiblement postérieur à l'instant tSi et qui correspond ainsi à une durée de préchauffage TV2 sensiblement plus courte. L'échauffement selon la courbe H2 se produit en

effet plus vite pour deux raisons: d'une part, la diffé-

rence de température A&2 est plus petite, et d'autre part,

la montée en température est plus raide parce que la tempé-

rature extérieure est plus élevée, ce qui réduit en consé-

quence les pertes de chaleur. L'instant de mise en route

tS2 correspond à un point S2 sur la courbe K2, qui est ca-

ractérisé sans ambiguïté par la durée de refroidissement TK2 et la différence de température atteinte A 2 De façon semblable, la remise en route du chauffage après refroidissement selon la courbe K3 doit se faire à un instant tS3, afin qu'avec échauffement selon la courbe H3, la température nominale &N soit juste atteinte à l'instant tN* sa durée de préchauffage Tv3 nécessaire est sensiblement plus grande que la durée de préchauffage Tv1 associée à la

courbe K1, parce que, d'une part, la différence de tempéra-

ture à&3est plus grande et d'autre part l'échauffement se fait plus lentement à cause de la température extérieure plus basse. Le point correspondant S3 sur la courbe K3 est à nouveau caractérisé sans ambiguïté par la différence de

température A& 3 et la durée de refroidissement TK3 lui appar-

tenant. Outre les trois courbes de refroidissement Kl, K2,

X3 que représente la figure 3, il y a naturellement une fa-

mille d'une infinité de courbes. Mais aussi longtemps que l'on peut admettre des conditions immuables, chaque courbe de refroidissement se voit attribuer sans ambiguïté une durée de préchauffage TVl, TV2, Tv3... à la fin de laquelle on atteint à nouveau tout juste la température nominale. Les

points Sl, S2, S3... de toutes les courbes de refroidisse-

ment, associés aux instants correspondants de mise en route t51, tS2, tS3.

, se situent sur une courbe S des instants d'enclenchement du chauffage. Pour assurer que la température du local atteigne juste à l'instant tN la valeur nominale,..DTD: il est nécessaire de mettre en route le chauffage à l'ins-

tant précis o la courbe de refroidissement concernée K1,

K2.. coupe la courbe S (des instants) d'enclenchement.

La mise en pratique de ce principe ne se fait pas toutefois sans de sérieuses difficultés. D'une part, il faut avoir relevé pour chaque local une grande quantité de

courbes de refroidissement K1, K21... et la courbe d'en-

clenchement associée. En outre, il faut établir pour chaque processus de refroidissement la courbe selon laquelle ce refroidissement se produit, et il faut ensuite déterminer le point de rencontre de cette courbe de refroidissement

avec la courbe S d'enclenchement.

La figure 2 de la demande représente un dispositif

qui, par adaptation constante à chaque local, détermine auto-

matiquement les temps de préchauffage attribués aux diver-

ses courbes de refroidissement, et enclenche le chauffage

chaque fois à l'instant optimal.

Avant d'expliquer plus en détail la construction et le mode de fonctionnement de ce dispositif, on doit à l'aide des figures 3, 4 et 5 expliquer le principe sur lequel se fonde le fonctionnement de ce dispositif. On utilise, comme critère du comportement du local au refroidissement, l'aire obtenue en intégrant la différence de température A& sur le temps de refroidissement. La figure 3 montre à nouveau, avec la même représentation que dans la figure 1, les trois

courbes K1, K2, K3 de refroidissement, les durées de pré-

chauffage TV1, TV2, Tv3 qui leur sont attribuées et les cour-

bes d'échauffement correspondantes H1, ilH2 H3 qui font que

chaque fois la température nominale 1N est atteinte à l'ins-

tant tN' De plus, les aires de refroidissement A1, A2, A3 associées aux trois courbes de refroidissement K1, K2, K3 sont représentées avec des hachurages différents. L'aire de refroidissement A1 correspondant à la courbe K1 s'obtient en mesurant de façon continue ou cyclique la température

du local, en calculant la différence A& de cette tempéra-

ture avec la température nominale %N' et en intégrant cette différence de température depuis l'instant t jusqu'à l'instant d'enclenchement tSi. On obtient de la même façon

l'aire de refroidissement A2 pour la courbe K2 par intégra-

tion de la différence de température u' entre les instants t0 et tS2, et pour la courbe K3, l'aire de refroidissement A3 par intégration de AO entre les instants to et tSV Chacune de ces aires est proportionnelle à l'énergie qui a

été perdue pendant la phase de refroidissement.

A la figure 4 est représentée, avec la même échelle des temps qu'à la figure 3, la croissance en fonction du temps des aires correspondant aux courbes K1, K2, K3 par

les courbes AKi, AK2, AK3. On a représenté en outre la cour-

be d'enclenchement SA qui, dans le plan A/t correspond à la courbe d'enclenchement S du plan e/t. Les courbes AKi, AK2' AK3 coupent la courbe d'enclenchement SA en des points SAl, SA2' SA3, qui correspondent aux valeurs A1, A2 ou A3 des aires et aux instants d'enclenchement ts1, tS2 ou t53 Comme on peut le voir sur le diagramme de la figure 4, une durée de préchauffage TV est attribuée sans ambiguïté à chaque valeur A de l'aire, par la courbe d'enclenchement SA. Cette dépendance est représentée dans le diagramme de

la figure 5, qui montre la durée TV de préchauffage en fonc-

tion de l'aire A. La courbe SA passe par l'origine des coordonnées parce que l'aire nulle correspond à une durée nulle de préchauffage; l'aire nulle signifie en effet que

le local ne s'est pas refroidi pendant la pause d'utilisa-

tion. Dans ce cas, il n'est pas non plus nécessaire de pré-

chauffer pour obtenir la température nominale.

Dans l'hypothèse admise d'abord, que la correspon-

dance représentée à la figure 5 entre la durée de préchauf-

fage TV et l'aire A est connue, le dispositif de la figure 2 fonctionne de la façon suivante: il détermine de façon continue la différence de température AG, et il calcule par intégration de cette différence dans le temps l'aire A obtenue chaque fois jusqu'à l'instant d'intégration. Il compare la durée de préchauffage TV attribuée à l'aire calculée, qui s'obtient par la courbe SA de la figure 5,

avec l'intervalle de temps qui reste encore à s'écouler jus-

qu'à l'instant tN' Dès que la durée de préchauffage TV attribuée atteint ou dépasse la durée de cet intervalle de temps restant, le dispositif enclenche le chauffage du

local.

Le dispositif.de la figure 2 est conçu pour la com-

mande du chauffage et la régulation de température d'un nom-

bre quelconque de-locaux. Il fait usage d'équipements qui, de manière habituelle, sont prévus pour la régulation de la température afin de maintenir celle-ci à la valeur nominale GN pendant les périodes d'utilisation. Ces équipements sont représentés au-dessus de la ligne en traits mixtes. Chaque local est doté d'un capteur de température la, lb... in qui fournit un signal électrique traduisant la température du local. Les capteurs de température la, lb... ln sont reliés à un dispositif d'acquisition de valeurs mesurées 2 travaillant cycliquement, qui est commandé par une horloge - ou rythmeur - 3. Le dispositif d'acquisition de valeurs mesurées 2 collecte cycliquement, à des intervalles de temps prédéterminés les signaux de température fournis par les capteurs de température la, lb... ln. Le cycle de collecte - ou d'échantillonnage peut être relativement grand, car les températures ne se modifient que lentement. Il suffit par exemple d'une période cyclique de 10 minutes, de sorte que, même pour un grand nombre de locaux, on dispose d'un temps suffisant pour l'acquisition et l'évaluation de chaque

signal de température.

Les durées d'utilisation sont réglées avec une minu-

terie 4, qui fournit les signaux qui marquent les instants

t0 et tN (figure 4) de début ou de fin des durées d'utilisation.

Enfin, il est prévu un régulateur de température 5

qui, pendant les durées d'utilisation, envoie par ses sor-

ties 5a, 5b,... 5n aux différents locaux des signaux de réglage, qui commandent la mise en route et l'arrêt des chauffages de façon que la température moyenne du local soit maintenue en moyenne à la température nominale SN. La valeur nominale est réglée à l'aide d'un générateur 6 de valeur nominale. Le régulateur de température 5 peut de

même travailler cycliquement, et il est alors commandé éga-

lement par le rythmeur 3.

Dans le cas o l'on a prévu pour divers locaux des durées d'utilisation et/ou desvaleurs nominales différentes, on peut prévoir plusieurs minuteries 4 et générateurs 6 de valeur nominale, ou l'on peut constituer la minuterie 4 et

le générateur 6 en appareils multicanaux.

Les éléments du montage représentés à la figure 2 au-dessous de la ligne en traits mixtes provoquent la mise

en route de chaque chauffage, conformément au procédé pré-

cédemment décrit, dans chaque pause d'utilisation de façon à atteindre la température nominale 5N juste à l'instant

tN du début de la prochaine durée d'utilisation. Pour sim-

plifier, le fonctionnement du montage ne sera décrit que pour un seul local; pour les autres locaux, le processus se déroule de la même façon dans les périodes cycliques qui leur sont associées. Le fonctionnement en "time-sharing" cyclique des circuits est également commandé par le rythmeur

3, comme l'indique la sortie 3a.

Le dispositif d'acquisition de valeurs mesurées 2

fournit, pour le local n0 i, un signal électrique, qui re-

présente la température instantanée Si du local mesurée par le capteur de température li et ledit signal est désigné par Si pour simplifier. A la sortie du dispositif d'acquisition 2 est raccordé un circuit de soustraction 7, qui reçoit sur

sa seconde entrée le signal fourni par le générateur de va-

leur nominale 6 qui représente la température nominale N d'utilisation. Le circuit de soustraction 7 fournit ainsi en sortie le signal N-&i = A i qui représente la chute de température représentée à la figure 1 après l'arrêt du

chauffage pendant la pause d'utilisation.

A la sortie du circuit de soustraction 7, on rac- corde l'entrée d'un intégrateur 8, qui intègre dans le temps le signal AG.i et fournit ainsi en sortie un signal qui représente l'aire A. de refroidissement atteinte jusqu'à l'instant d'intégration. Ce signal est amené à l'entrée d'un

calculateur 9.

Deux mémoires 10 et 11 sont reliées au calculateur 9, et commandées par un circuit commun d'adressage 12. On

part d'abord du fait que la relation de dépendance, repré-

sentée à la figure 5 par la courbe SA, entre la durée de préchauffage TVet l'aire de refroidissement A, est déjà

déterminée pour chaque local. Dans la mémoire 10, on enre-

gistre, avec la finesse souhaitée de subdivision et à des

adresses prédéterminées, les valeurs se présentant en pra-

tique en ce qui concerne l'aire de refroidissement A pour chaque local, et dans la mémoire 11 sont enregistrées aux mêmes adresses les valeurs attribuées de la durée de préchauffage TV. Les mémoires 10 et 11 contiennent ainsi

* aux mêmes adresses des couples de valeurs A et TV qui cor-

respondent à la-courbe SA de la figure 5.

Les éléments du montage de la figure 2 décrits jus-

qu'ici travaillent de la façon suivante: A l'instant t0 à la fin de la période d'utilisation, la minuterie 4 émet un signal qui fait que le régulateur 5

fournit, à sa sortie 5i affectée au local concerné, un si-

gnal de réglage par lequel le chauffage dudit local est arrêté. Le local se refroidit ainsi selon l'une des courbes

K (figure 3). Le circuit de soustraction 7 fournit cyclique-

ment la différence de température A&., et l'intégrateur 8

fournit cycliquement le signal A,, qui représente à l'ins-

tant considéré la valeur atteinte jusqu'ici de l'aire de refroidissement correspondant à la courbe concernée de la figure 4. Le calculateur 9 compare la valeur instantanée du signal A. avec les valeurs enregistrées dans la mémoire i , et détermine l'adresse de la valeur d'aire enregistrée la plus proche de la valeur instantanée. Il retire de la mémoire 11, par le circuit d'adressage 12, la valeur de la durée de préchauffage TV enregistrée à la même adresse. La valeur de TV ainsi extraite de la mémoire 11 est comparée dans le calculateur 9 avec le temps TR qui reste encore

jusqu'à l'instant tN de début de la prochaine période d'u-

tilisation; ce temps restant est obtenu par le calcula-

teur 9 à partir du temps effectif et de l'instant tN réglé

dans la minuterie 4. Le temps restant T R diminue bien en-

tendu continuellement, tandis que la durée de préchauffage T correspondant à la courbe S de la figure 5 croît en même temps que l'aire A. Aussi longtemps que la valeur TV de préchauffage,

extraite de la mémoire 11, demeure inférieure au temps res-

tant TR, le processus se répète de la façon décrite. Dès que le calculateur 9 constate que la durée de préchauffage TV extraite de la mémoire 11 est égale ou supérieure à ce temps restant TR, il envoie par sa sortie 9a au régulateur un signal qui met en circuit la régulation de température pour le local n0 i concerné. Comme la température de ce local est inférieure à la valeur nominale GN1 la mise de la régulation en circuit signifie que le chauffage est mis en

route et reste enclenché jusqu'à ce que la température at-

teigne la valeur nominale.N. Par suite des relations expli-

quées par les figures 3, 4 et 5, on atteint cette valeur no-

minale AN juste à l'instant tN

Comme on l'a déjà mentionné, le mode de fonctionne-

ment que l'on vient de décrire suppose que, dans les mémoi-

res 10 et 11, on a déjà enregistré pour chaque local les couples de valeurs de A et TV qui correspondent à la courbe SA de la figure 5. Cette courbe SA pourrait bien être

déterminée pour chaque local et enregistrée, mais cela exi-

gerait un effort considérable. Le dispositif de la figure 2 est en conséquence doté d'équipements additionnels qui,

pour chaque local, déterminent automatiquement et amélio-

rent progressivement les couples de valeurs de A et TV à

enregistrer, jusqu'à ce que finalement les couples de va-

leurs définitifs soient enregistrés dans les mémoires 10 et il. Dans ce but, le dispositif de la figure 2 comporte un comparateur 13 et un compteur de temps 14. Ce compteur

14-a une entrée de commande 14a qui est reliée au calcula-

teur 9 de façon que le compteur peut être mis en route et arrêté par le calculateur. La sortie du compteur de temps 14 est reliée à l'entrée d'enregistrement de la mémoire il par l'intermédiaire d'une porte 15 commandée par la sortie du comparateur 13. L'ouverture de cette porte 15 par le comparateur 13 peut être, par une entrée additionnelle de commande 15a, acceptée ou refusée par le calculateur 9. En outre, la sortie de l'intégrateur 8 est reliée à l'entrée d'enregistrement de la mémoire 10 par l'intermédiaire d'une

porte 16 commandée par le calculateur 9.

A l'une de ses entrées, le comparateur 13 reçoit le signal F-. représentant la température effective émis par le dispositif d'acquisition de valeurs mesurées 2, et à l'autre

entrée, le signal GN représentant la valeur nominale prove-

nant du générateur 6; en sortie, le comparateur fournit un signal qui ouvre la porte 15 dès que le signal de valeur effective ei atteint ou dépasse (fi >N) le signal ON de

valeur nominale.

Le mode de fonctionnement de ce dispositif complé-

mentaire va être expliqué au moyen des diagrammes des figu-

res 6, 7 et 8.

On part de l'hypothèse que l'installation vient

d'être réalisée et que l'on ne dispose encore d'aucune va-

leur pour le comportement des locaux au refroidissement. Les

mémoires 10 et 11 sont vides.

Le diagramme A de la figure 6 montre la courbe de température d'un local à la première mise en service de

l'installation. On suppose cependant que, pendant la précé-

dente période d'utilisation, la température a déjà été ré-

glée à la valeur nominale d'utilisation &E.

A l'instant t0, la minuterie 4 coupe la régulation

de température. Le local se refroidit selon une courbe quel-

conque Ka. L'intégrateur 8-détermine de façon continue la

croissance de l'aire A de refroidissement.

Comme on ne dispose pas encore de valeurs de compa-

raison pour la durée de préchauffage, le calculateur 9 enclenche la mise en route du chauffage par le régulateur à un instant t choisi pour atteindre avec certitude,

même dans les conditions les plus défavorables, la tempéra-

ture nominale &N avant l'instant tN du début de la prochaine période d'utilisation. Ceci correspond à un procédé usuel

dans les installations de chauffage connues.

De plus, le calculateur 9 ouvre à l'instant tM la porte 16 ce qui provoque l'enregistrement dans la mémoire 10, à une adresse prédéterminée, de la valeur de l'aire Aa

atteinte à l'instant tM. Enfin, à ce même instant, le calcu-

lateur 9 met en route le compteur de temps 14.

Maintenant, l'échauffement du local s'effectue selon la courbe d'échauffement Ha du diagramme A. Comme l'instant a tM correspond à une durée maximale d'échauffement dans les conditions les plus défavorables, la température nominale EN sera, dans le cas normal, déjà atteinte après une durée d'échauffement THa à un instant ta qui précède d'une durée d'erreur TFa considérable l'instant tN. A ce dernier instant,

le régulateur 5 met en route la régulation normale de la tem-

pérature.

Comme la température effective Gi atteint à l'ins-

tant t la température nominale GN, le comparateur 13 four-

a u nit un signal qui ouvre la porte 15. La durée atteinte par

le compteur 14, représentant exactement la durée d'échauf-

fement THa' est ainsi enregistrée dans la mémoire 11 à la même adresse que celle à laquelle est enregistrée l'aire associée A dans la mémoire 10. La valeur de durée inscrite a dans la mémoire il représente ainsi la durée de préchauf- fage TVa, qui est attribuée à la valeur d'aire Aa dans la

mémoire 10.

En correspondance avec le mode de fonctionnement précédemment décrit du dispositif de la figure 2, dans tous

les processus de commutation à venir, chaque durée de pré-

chauffage TV enregistrée sera calculée rétroactivement à partir de l'instant t. Le diagramme D-de la figure 6, qui représente de la même façon que le diagramme de la figure 4 l'aire A en fonction du temps t, montre que le point SAa correspondant au couple Aa, Tva n'est pas situé sur la courbe d'aire AKa correspondant à la courbe de refroidissement Ka, mais sur une autre courbe d'aire AKb' Le couple de valeurs

enregistré ne peut ainsi plus être atteint si le refroidis-

sement s'effectue à nouveau selon la même courbe de refroi-

dissement Ka. Le point SAa ne se situe pas non plus exacte-

ment sur la courbe SA des instants d'enclenchement.

Le diagramme B de la figure 6 représente ce qui ad-

vient quand le refroidissement du local s'effectue selon la courbe Kb, sur l'aire AKb ae-laquelle est basé le couple de valeurs Aa, Ta précédemment enregistré. En se conformant

au mode de fonctionnement normal précédemment décrit, le cal-

culateur 9 constate à l'instant tSb que l'aire intégrée a

juste atteint la valeur enregistrée Aa pour laquelle la du-

rée - qui lui est attribuée - de préchauffage TVa enregistrée dans la mémoire 11, est égale au temps TR qui reste encore

jusqu'à l'instant T. Cela provoque en conséquence l'enclen-

chement du chauffage du local à l'instant tsb' En même temps, le calculateur 9 remet en route le compteur de temps 14. On

peut éviter une ouverture de la porte 16, du fait que la va-

leur d'aire sortant de l'intégrateur 8 est égale à la valeur

d'aire existant déjà dans la mémoire 10.

L'échauffement du local s'effectue maintenant selon la courbe Hb du diagramme B, de sorte que l'on atteint la

température nominale &N à un instant tb, qui précède à nou-

veau l'instant tN d'une certaine durée d'erreur TFb* La du- rée d'échauffement THb est en effet plus courte que la durée

de préchauffage TVa pour deux raisons: d'une part, la diffé-

rence de température A&b à l'instant d'enclenchement tSb est plus petite que la différence de température A& à l'instant a tM du diagramme A, et d'autre part l'allure de la courbe

d'échauffement H b est plus raide que celle de la courbe d'é-

chauffement H a, parce que la courbe de refroidissement Kb

répond à une température extérieure plus élevée. On doit ce-

pendant reconnaître que la durée d'erreur TFb est déjà sensi-

blement inférieure à la durée d'erreur TFa.

- La durée d'erreur TFb indique cependant que la durée

de préchauffage précédemment enregistrée TVa n'était pas cor-

recte. Le calculateur 9 admet en conséquence l'ouverture-de la porte 15 par le signal de sortie du comparateur 13 quand,

à l'instant tbl le signal ei. devient égal au signal de va-

leur nominale &_ A l'instant tb on introduit ainsi la va-

Nb leur de durée THb indiquée par le compteur 14 dans la mémoire

il à la même adresse que celle o avait été auparavant enre-

gistrée la durée de préchauffage THa' tandis que la valeur précédemment enregistrée est effacée. Ainsi, la durée de

préchauffage TVb est maintenant attribuée à l'aire Aa-

Le diagramme D montre que le-point SAbI correspon-

dant au couple de valeurs A-, T ne se situe plus sur la a:Vb courbe d'aire AKb mais sur une nouvelle courbe d'aire AKc' Le point SAb est déjà sensiblement plus proche de la courbe SA des instants d'enclenchement que le point SAa* Le diagramme C de la figure 6 montre le cas o le refroidissement du local s'effectue selon la courbe K, c selon l'aire AK de laquelle est basé le couple de valeurs Aa, TBb enregistré en dernier. La surface de refroidissement intégrée par l'intégrateur 8 atteint ainsi la valeur a A l'instant tSc, qui précède l'instant tN de la durée bi'r Le calculateur 9 enclenche à l'instant tSc le chauffage du

local et met en route le compteur de temps 14. L'échauffe-

ment s'effectue selon la courbe H, de sorte que la tempe- rature nominale &N est atteinte à l'instant tci qui précède

encore l'instant tN mais o la durée d'erreur TFc qui sub-

siste est très réduite. A l'instant t le comparateur 13 émet un signal qui-ouvre la porte 15, de sorte que la durée d'échauffement mesurée THC esG enregistrée dans la mémoire

11, en tant que nouvelle durée de préchauffage Tvc, à l'a-

dresse qui est attribuée à l'aire A. tandis que la valeur

TVb auparavant enregistrée est effacée.

On reconnait ainsi qu'il s'effectue une optimisation continue des couples de valeurs enregistrés, jusqu'à ce que finalement la durée de préchauffage TV attribuée à une aire

A déterminée est si précise que la durée d'erreur qui sub-

siste est négligeable. A partir de cet instant, le calcula-

teur 9 empêche, par blocage de la porte 15,-de poursuivre la modification des valeurs enregistrées, à moins que d'assez grands écarts sur des périodes assez longues ne démontrent

que les paramètres du local ont subi une modification dura-

ble.

A l'aide des diagrammes de la figure 6, on a expli-

qué comment la valeur de la durée de préchauffage, attribuée à une valeur d'aire déterminée, est optimisée par adaptation continue. On a considéré à cet égard le cas particulier o les couples de valeurs déjà enregistrés se retrouvent chaque fois exactement obtenus sur de nouvelles courbes. Mais ceci n'est qu'un cas relativement rare dans la pratique. Tant que le couple correct de valeurs correspondant à la courbe des instants d'enclenchement n'est pas encore enregistré, on ne peut par exemple déjà plus atteindre le couple de valeurs enregistré en dernier, s'il se produit une succession de refroidissement selon la même courbe, comme c'est le cas quand la température extérieure demeure inchangée. Néanmoins le système peut, même dans ce cas, réaliser une optimisation

continue des couples de valeurs enregistrés, par interpola-

tion ou extrapolation. C'est ce que l'on va expliquer au moyen des diagrammes de la figure 7. Pour la comparaison, on fait appel encore une fois au diagramme A de la figure 6, qui montre le refroidissement selon la courbe Ka, l'enclenchement du chauffage intervenant à l'instant tMf de sorte que l'on attribue à l'aire A la Va

durée de préchauffage T Va qui correspond à la durée d'échauf-

fement THa' Ceci se produit lors de la première mise en ser-

vice du système, de la façon précédemment décrite. On enre-

gistre ainsi dans les mémoires 10 et 11 le couple de valeurs Aa, T Va. Le diagramme F de la figure 7 montre à nouveau le point SAa correspondant à ce couple de valeurs, et ce point n'est pas situé sur la courbe d'aire AKa' Dans le diagramme E de la figure 7, on suppose que le processus suivant de refroidissement s'effectue selon la

même courbe K. L'aire Aa est de nouveau atteinte à l'ins-

tant tM; mais le calculateur 9 constate à l'instant tM que le temps encore restant pour aller jusqu'à l'instant tN est

d'une durée supérieure à la durée de préchauffage T Va enre-

gistrée. Il en résulte qu'on n'enclenche pas encore le

chauffage du local à cet instant.

L'instant d'enclenchement correct se situe naturel-

lement à l'intersection de la courbe d'aire AKa et de la courbe des instants d'enclenchement SA (diagramme F); mais

ce point d'intersection est encore inconnu.

Il serait possible de n'enclencher le chauffage du local qu'à l'instant o le temps restant est exactement égal à la durée de préchauffage enregistrée TVa. L'erreur ainsi obtenue serait cependant relativement grande. En outre, la température nominale &N ne serait seulement atteinte dans ce

cas qu'après l'instant tNI ce qui n'est pas souhaitable.

En conséquence, on détermine par une interpolation une valeur d'approximation plus précise, en remplaçant approximativement la courbe d'enclenchement SA par une droite passant par les deux points déjà connus, à savoir

d'un côté par le point précis tN de la courbe, lequel cor-

respond à une durée nulle de préchauffage, et de l'autre côté par le point SAa qui correspond au couple de valeurs enregisré Aa Aa enregistré Aa, TVa. Le point de rencontre de cette droite avec la courbe d'aire AKa donne une aire Ae. Le calculateur 9 enclenche le chauffage à l'instant tSe' o l'aire intégrée atteint la valeur A. Simultanément, le calculateur 9 ouvre

la porte 16 pour enregistrer la valeur d'aire Ae dans la mé-

moire 10, sous une autre adresse toutefois que l'aire Aa précédemment enregistrée. Finalement, le calculateur 9 met

à l'instant tSe le compteur de temps 14 en route.

L'échauffement s'effectue maintenant selon la courbe He, o la température nominale e n'est pas exactement atteinte à l'instant t N car l'instant tSe d'enclenchement

n'est en fait qu'une valeur d'approximation. La durée d'er-

reur restante TFe est cependant relativement petite. Dès que

le comparateur 13 constate l'obtention de la température no-

minale, la durée d'échauffement mesurée est enregistrée dans

la mémoire 11 comme étant la durée TVe de préchauffage attri-

buée à la valeur d'aire A e Le point de la courbe SAe (diagramme F) représenté par le couple enregistré de valeurs Ae, TVe se situe tout

près de la courbe SA des instants d'enclenchement, mais l'er-

reur est déjà très petite. Par quelques autres interpolations du genre décrit, le couple exact de valeurs attribué à la

courbe Ka est rapidement trouvé.

Pour finir, on doit encore expliquer à l'aide de la figure 8 comment on fait l'interpolation ou l'extrapolation

dans le cas o le refroidissement s'effectue selon de nouvel-

les courbes qui ne correspondent pourtant pas aux couples de

valeurs enregistrés.

Dans la figure 8 également, on se reporte une fois

de plus pour la comparaison au diagramme A qui montre com-

ment l'on obtient le premier couple enregistré de valeurs Aa, TVa à partir de la courbe de refroidissement K a. Le point de courbe SAa correspondant à ce couple de valeurs est de nouveau reporté sur le diagramme des aires I de la

figure 8.

Le diagramme G montre le cas o le prochain refroi-

dissement s'effectue selon une courbe K qui correspond à g

une température extérieure beaucoup plus basse. L'aire inté-

grée au long de cette courbe atteint déjà la valeur Aa avant l'instant tM. Un enclenchement avec la durée enregistrée de préchauffage T Va aurait une très grande durée d'erreur comme

conséquence et surtout, ce n'est qu'après un temps considé-

rable suivantle 4ébut de la période d'utilisation que l'on

atteindrait la température nominale _N.

Il en résulte à nouveau une extrapolation linéaire à l'aide de la droite s'étendant entre le point d'abscisse tN et le point SAaI comme le montre le diagramme I de la figure 8. Le point de rencontre de cette droite avec la courbe d'aire AKg appartenant à la courbe Kg donne la valeur d'aire A. L'enclenchement du chauffage se fait ainsi à l'instant tSg o l'aire intégrée par l'intégrateur 8 atteint la valeur

A9. En même temps, la valeur d'aire correspondante est enre-

gistrée dans la mémoire 10 à une adresse déterminée et le

compteur 14 est mis en route.

L'échauffement s'effectue ensuite selon la courbe H, de sorte que la température nominale &- est atteinte à g N l'instant t. Cet instant est certes postérieur à l'instant tN de début de la durée d'utilisation, mais la durée d'erreur

TFg est petite. A l'instant o l'on atteint la valeur nomi-

nale, le comparateur 13 fait entrer la durée d'échauffement THg, mesurée par le compteur 14, dans la mémoire 11 o elle

est enregistrée à la même adresse que l'aire A dans la mé-

moire 10. On obtient ainsi un couple de valeurs Ag, Tvg qui représente un point SAg qui se situe déjà relativement près

de la courbe des instants d'enclenchement SA.

Le diagramme H montre par contre le cas o, après enregistrement du premier couple de valeurs Aa, TVa, le refroidissement s'effectue selon une courbe K h correspondant à mne température extérieure relativement élevée, de sorte que l'aire intégrée sur cette courbe n'a pas encore atteint

la valeur enregistrée Aa quand le temps restant avant l'ins-

tant tN est égal à la durée enregistrée de préchauffage TVa' Dans ce cas, on fait une interpolation conduisant à l'enclencbement du chauffage par le calculateur à l'instant tSh' o la courbe d'aire AKh associée à la courbe Kh (Diagramme I) coupe la droite passant par le point d'abscisse tN et le point SAa' A ce point d'intersection, correspond la valeur d'aire Ah qui est enregistrée au même instant tSh dans la mémoire 10. De

plus, à cet instant, le compteur 14 est remis en route.

L'échauffement s'effectue selon la courbe Hh, o la valeur nominale e est atteinte à l'instant th qui précède de peu N l'instant tN. Lorsque la valeur nominale est atteinte, le

comparateur 13 fait entrer dans la mémoire Il la durée mesu-

rée THh d'échauffement, de sorte que le couple de valeurs Ah, TVh est à présent enregistré dans les mémoires 10 et 11 à des adresses qui se correspondent. Le point correspondant SAh (Diagramme I) se situe déjà très près de la courbe SA

des instants d'enclenchement.

Lorsque le refroidissement s'effectue, dans des cy-

cles ultérieurs de chauffage, selon des courbes correspon-

dant aux couples de valeurs qui ont été enregistrés selon les diagrammes des figures 7 et 8, les couples enregistrés sont corrigés de la manière qui a été expliquée ci-dessus en référence à la figure 6. Il s'effectue de cette façon une optimisation continue des couples enregistrés de valeurs, jusqu'à ce que finalement les durées d'erreur constatées

tombent dans les limites prédéterminées de tolérance.

Par contre, si le refroidissement s'effectue selon des courbes pour lesquelles on n'a pas encore déterminé et enregistré de couples de valeurs, on entreprend d'autres interpolations linéaires de la façon expliquée au moyen des figures 7 et 8, mais o les droites d'interpolation passent

par les deux points les plus proches, pour lesquels des cou-

ples de valeurs sont déjà enregistrés. Le procédé d'optimisation qui vient d'être décrit

tient compte automatiquement de tous les paramètres suscep-

tibles d'influencer le refroidissement et le chauffage, de sorte que chaque couple de valeurs optimisé reste valable

tant que les paramètres associés à ce couple restent inchan-

gés. Par contre, il est sans importance que certains paramè-

tres (par exemple la puissance de chauffe) prenne des valeurs

différentes pour des couples de valeurs différents. En consé-

quence, le procédé décrit est approprié pour les installa-

tions de chauffage, dans lesquelles la puissance de chauffe

pour le chauffage des locaux varie en fonction de la tempé-

rature extérieure.

Par des contr8les appropriés de plausibilité, on peut empêcher que les couples enregistrés soient modifiés quand se produisent, par suite d'irrégularités, des écarts passagers. Par exemple, on peut prévoir qu'aucune correction ne sera faite quand l'erreur constatée est plus grande que

dans le cas précédent. Normalement en effet, la durée d'er-

reur Tf va constamment en diminuant. Avec ce procédé, il suffit de consigner aussi, dans une mémoire additionnelle, chaque fois la dernière durée d'erreur pour chaque couple de

valeurs. Pour saisir, d'autre part, des modifications dura-

bles dans les paramètres du local, on peut prévoir de procé-

der à des corrections quand des erreurs croissantes se répè-

tent plusieurs fois.

Un paramètre, qui peut être soumis à des variations brusques, est la durée de la pause d'utilisation. L'emploi de l'aire de refroidissement comme grandeur caractéristique pour le comportement du refroidissement s'avère à cet égard comme particulièrement avantageux, parce que l'on peut déjà

prendre ainsi en compte des variations de durée de la pause.

La grandeur de J aire de refroidissement est en effet propor-

tionnelle à l'énergie perdue par refroidissement, qu'il faut apporter à nouveau par l'échauffement; la relation

entre durée de refroidissement et durée d'échauffement, don-

née par les couples enregistrés de valeurs, demeure ainsi largement maintenue quand la durée de la pause (qui est

égale à la somme des durées de refroidissement et de pré-

chauffage) est modifiée. Les couples déjà enregistrés four-

nissent déjà, en cas de variation des périodes d'utilisation, des valeurs d'approximation très utilisables qui n'exigent

que des corrections mineures.

La constitution des circuits décrits (circuits de soustraction, intégrateur, mémoire, comparateur, horloge

ou rythmeur, calculateur) ne sera pas décrite plus en dé-

tails, car il s'agit de circuits connus par l'homme du métier, qui peuvent être diversement réalisés selon la technologie employée. Le traitement des signaux peut être analogique ou numérique, en introduisant en divers endroits selon les besoins les transducteurs numérique- analogique

et vice-versa nécessaires. Ces mesures sont également con-

nues de l'homme du métier et ne seront pas expliquées

plus en détails.

Il est également possible de remplacer les circuits

décrits par un microprocesseur convenablement programmé.

Claims (12)

R E V E N D I C A T I O N S

1. Procédé de commande d'un chauffage de locaux

dans lequel, pendant des périodes prédéterminées d'utilisa-

tion, le local chauffé est maintenu par régulation à une température nominale dans une plage de tolérance prédéter- minée, et o le chauffage est arrêté à la fin de chaque

période d'utilisation du local, un signal indiquant la tem-

pérature effective du local étant fourni de façon continue

ou périodique, caractérisé en ce que, pendant le refroidis-

sement du local dû à l'arrêt du chauffage à l'issue de cha-

que période d'utilisation, on relève la courbe de refroidis-

sement donnée par la variation de la température effective en fonction du temps, et l'on attribue à chaque courbe une

durée de préchauffage qui est le temps nécessaire pour at-

teindre la température nominale après remise en route du chauffage, et en ce que cette remise en route a lieu dès

que la durée de préchauffage attribuée à la courbe de re-

froidissement atteint ou dépasse l'intervalle de temps res-

tant avant que débute la prochaine période d'utilisation.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant le refroidissement du local dû à l'arrêt du

chauffage à l'issue de chaque période d'utilisation, la dif-

férence entre la température nominale et la température ef-

fective est formée cycliquement et, par intégration des va-

leurs de ces différences, on détermine l'aire de refroidisse-

ment atteinte à chaque instant d'intégration, en ce qu'on

attribue à chaque valeur de cette aire une durée de préchauf-

fage qui est le temps nécessaire pour atteindre la tempéra-

ture nominale après remise en route du chauffage, et en ce

que cette remise en route a lieu dès que la durée de préchauf-

fage attribuée à la dernière valeur relevée de l'aire de re-

froidissement atteint ou dépasse l'intervalle de temps res-

tant avant que débute la prochaine période d'utilisation.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour chaque valeur de l'aire de refroidissement, on détermine expérimentalement une durée d'échauffement qui lui est propre en mesurant le temps écoulé entre la mise

en route du chauffage et l'instant o la température nomi-

nale est atteinte, et en ce que la durée d'échauffement mesurée est enregistrée comme étant la durée de préchauffage

attribuée à la valeur de l'aire de refroidissement.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur de la durée de préchauffage attribuée à une valeur donnée de l'aire de refroidissement est remplacée

par l'enregistrement de la dernière valeur chaque fois me-

surée de la durée d'échauffement en effaçant la valeur pré-

cédémment enregistrée, et en ce que par ce procédé évolutif

on trouve avec le temps les couples de valeurs corrects.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications

3 ou 4, caractérisé en ce que, pour des valeurs d'aires de refroidissement pour lesquelles les valeurs des durées de préchauffage attribuées n'ont pas encore été déterminées, on

interpole ou extrapole une valeur d'après celles déjà trou-

vées.

6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pour le premier processus d'échauffement pour lequel

aucune valeur de durée de préchauffage n'a encore été déter-

minée, on se fixe une durée maximale de préchauffage.

7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé

selon l'une des revendications 2 à 6, comprenant un capteur

de température du local qui fournit un signal de valeur ef-

fective indiquant la valeur effective de la température, un générateur de valeurs nominale (6) qui fournit un signal de

valeur nominale donnant la température nominale, une minute-

rie (4) o se règlent les périodes d'utilisation, et un régu-

lateur de température (5) qui reçoit le signal de valeur ef-

fective et le signal de valeur nominale, et qui fournit pen-

dant les périodes d'utilisation un signal de réglage comman-

dant la mise en route et l'arrêt du chauffage, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de soustraction (7) qui reçoit le signal de valeur nominale (&'N) et le signal de valeur effective (G-i) et fournit un signal différentiel figurant la différence (AG.) entre les valeurs nominale et effective, un intégrateur (8) qui reçoit le signal différentiel (A&) et fournit un signal d'intégration (Ai) représentant l'in- tégrale du signal différentiel,-une mémoire (11) o sont enregistrées les valeurs des durées de préchauffage (TVi attribuées à diverses valeurs du signal d'intégration (A.), et un calculateur (9) qui, pour chaque valeur du signal d'intégration (A.), extrait de la mémoire (11) la valeur attribuée de durée de préchauffage (Tvi) qu'il compare avec le temps (TR) restant avant que débute la prochaine période d'utilisation, et enclenche la mise en route du chauffage

lorsqu'il y a égalité ou dépassement.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un compteur de temps (14) qui est mis en marche en même temps que le chauffage, un comparateur (13) qui compare le signal de valeur nominale (GN) et le signal de valeur effective (Gi), et qui, sur constatation de leur égalité, déclenche la transmission de la valeur de la durée (THi) donnée par le compteur de temps (14) vers la

mémoire (11), et un dispositif de commande (9, 12) qui ef-

fectue l'enregistrement de la valeur de la durée par la mé-

moire (11) à une adresse qui est attribuée à la valeur du signal d'intégration (Ai) fournie par l'intégrateur (8) à

l'instant de la mise en route du chauffage.

9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qut'il comporte une seconde mémoire (10), un dispositif de commutation (9, 16) qui, à l'instant de mise en route du chauffage, effectue la transmission de la valeur du signal d'intégration fournie par l'intégrateur (8) vers la seconde mémoire (10), et un circuit de commande (9, 12) qui effectue l'enregistrement de la valeur du signal d'intégration (A.) dans la seconde mémoire (10) à une adresse attribuée à cette

valeur.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 7 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de commu-

tation commandant le déclenchement du chauffage et l'enre-

gistrement est un bloc de calcul (9).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le calculateur (9) est constitué de façon que,

pour des valeurs du signal d'intégration (Ai) pour lesquel-

les aucune valeur correspondante de durée de préchauffage (T Vi) n'a encore été enregistrée, il fournit une valeur

approximative par interpolation ou extrapolation.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 7 à 11, caractérisé en ce qu'il est affecté à plusieurs locaux avec chauffages commandés séparément, en ce qu'il est doté d'un dispositif d'acquisition de valeurs mesurées à

fonctionnement cyClique qui collecte à tour de rôle les si-

gnaux de valeur effective fournis par les capteurs locaux de température (la et in) et qui les amène au dispositif, et en ce que ce dispositif est conformé pour le traitement

cyclique des valeurs obtenues par échantillonnage.