FR2492069A1 - Procede et dispositif de gestion de la consommation d'energie d'un systeme de pompe a chaleur a plusieurs etats - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA COMMANDE DES INSTALLATIONS DE CLIMATISATION A POMPE A CHALEUR. UN SYSTEME DE POMPE A CHALEUR FONCTIONNE SOUS LA DEPENDANCE D'UN PUPITRE D'UTILISATEUR 50 ET D'UN DISPOSITIF DE COMMANDE 48 EQUIPES DE MICROPROCESSEURS. FONDAMENTALEMENT, LE DISPOSITIF DE COMMANDE MAINTIENT LE SYSTEME DANS LE MODE DE FONCTIONNEMENT OFFRANT LE MEILLEUR RENDEMENT ENERGETIQUE, TOUT EN ETANT COMPATIBLE AVEC L'OBTENTION D'UN NIVEAU DE TEMPERATURE DESIRE EN UNE DUREE RAISONNABLE. LE PASSAGE A UN ETAT DE FONCTIONNEMENT SUPERIEUR, CORRESPONDANT A UN MOINS BON RENDEMENT ENERGETIQUE, N'EST AUTORISE QU'APRES QUE DES CONTROLES PERIODIQUES DE LA VITESSE DE VARIATION DE LA TEMPERATURE INTERIEURE ONT INDIQUE QUE LA TEMPERATURE DESIREE NE SERA PAS ATTEINTE EN UNE DUREE CHOISIE. APPLICATION AUX INSTALLATIONS DE CLIMATISATION DE BATIMENTS.

Description

La présente invention concerne de façon générale

des moyens permettant de commander automatiquement le fonc-

tionnement d'un système de pompe à chaleur de façon à gérer et à économiser l'énergie utilisée par le système pour répondre aux exigences de l'utilisateur concernant la tem- pérature intérieure avec un rendement amélioré et un coût

d'utilisation réduit. L'invention porte plus particulière-

ment sur l'utilisation d'un premier circuit électronique à microprocesseur pour former un pupitre d'utilisateur destiné à l'introduction manuelle des exigences de l'utilisateur en ce qui concerne la température intérieure, et d'un second circuit électronique à microprocesseur formant un dispositif de commande général du fonctionnement de la pompe à chaleur, ce second circuit étant connecté au pupitre pour faire fonctionner une pompe à chaleur de manière à satisfaire les exigences de l'utilisateur efficacement et avec un coût de fonctionnement réduit, en comparaison des pompes à chaleur

à commande manuelle de l'art antérieur.

Les systèmes de pompe à chaleur sont bien connus et ils comportent de façon caractéristique dans le mode de chauffage au moins deux états ou niveaux de capacité de chauffage. Le premier état ne fait normalement intervenir que le fonctionnement du compresseur de la pompe à chaleur et du circuit de réfrigérant associé pour transférer de l'énergie calorifique provenant de l'air extérieur ou de tout autre réservoir de chaleur vers l'espace intérieur fermé qui doit âtre chauffé. Dans une pompe à chaleur à une seule vitesse, le passage à des états ou niveaux supérieurs de capacité de chauffage fait appel à l'utilisation d'une ou plusieurs sources de chaleur supplémentaires, comme des éléments chauffants à résistance électrique en bande. Dans les pompes à chaleur ayant des compresseurs à plusieurs

vitesses, on peut obtenir des états ou des niveaux supplémen-

taires de capacité de chauffage en changeant la vitesse du compresseur, ce qui change la vitesse du transfert thermique de l'espace extérieur vers l'espace fermé intérieur. Dans tous ces cas, les états supérieurs de capacité de chauffage ont un plus mauvais rendement que les états inférieurs, et

le premier état, c'est-à-dire le fonctionnement avec le com-

presseur seul, est celui qui a le meilleur rendement. Pendant le fonctionnement en mode de refroidissement, on ne peut obtenir des états variables de capacité de fonctionnement qu'en faisant fonctionner le compresseur à deux vitesses de fonctionnement, ou plus, ce qui change la vitesse de

transfert thermique de l'espace fermé intérieur vers l'espa-

ce extérieur.

La commande du fonctionnement de ces pompes à chaleur de l'art antérieur s'effectue généralement au moyen d'une forme de thermostat électromécanique qui comporte un dispositif de détection de température et un dispositif de

commutation séparés pour chaque niveau de capacité de chauf-

fage. Ces dispositifs de détection de température sont habituellement interconnectés de façon mécanique de manière qu'une diminution de la température intérieure au-dessous

du point de fonctionnement du premier étage doive nécessai-

rement avoir lieu pour mettre en fonction le second étage, et ainsi de suite pour les étages supérieurs de la capacité de chauffage. Une commande manuelle de ce thermostat de

l'art antérieur dans le but d'essayer d'augmenter le rende-

ment du système en réduisant le point de consigne, c'est-à-

dire la valeur de température intérieure désirée, pendant les périodes de non occupation d'un bâtiment, par exemple, et en augmentant ensuite le point de consigne pendant les périodes d'occupation, conduit à un mode de fonctionnement ayant un mauvais rendement lorsque la pompe à chaleur retourne dans les conditions normales après cette dimunition du point de consigne de la température. La raison en est que cette forme de thermostat fait passer immédiatement l'étage de pompe à chaleur à sa capacité minimale, afin d'augmenter la température intérieure, ce qui fait que la pompe à chaleur fonctionne continuellement dans son mode

ayant le plus mauvais rendement, jusqu'à ce que la tempéra-

ture intérieure atteigne la température qui correspond au

point de consigne.

On a développé des pompes-à chaleur perfectionnées

dans lesquelles la capacité de chauffage et de refroidisse-

MMN"I-

ment du compresseur est variable. Cependant, on est loin d'atteindre l'avantageescomlté de *ces systèmes à capacité variable de l'art antérieur, du fait qu'il est extrêmement difficile pour l'utilisateur de déterminer si la pompe doit fonctionner avec une capacité de fonctionnement faible ou

élevée pour le compresseur afin de parvenir en toutes cir-

constances aux résultats désirés. De plus, un thermostat du

type de l'art antérieur devient complexe et permet l'appari-

tion d'une chute de température importante. En outre, bien qu'un chauffage ou un refroidissement à capacité faible ou élevée puisse être nécessaire sur une période donnée, des changements à court terme dans les nombreuses variables qui affectent les vitesses de chauffage et de refroidissement peuvent survenir à n'importe quel moment, et un changement temporaire de la capacité de chauffage ou de refroidissement de la pompe à chaleur en réponse à ces changements à court terme serait susceptible d'augmenter son rendement tout en permettant de satisfaire les exigences de l'utilisateur, en une durée pratique et raisonnable. Les nombreux facteurs variables qui affectent le rendement de chauffage et de refroidissement comprennent non seulement la différence entre

la température intérieure désirée et la température inté-

rieure réelle (l'erreur de température), mais également la vitesse de variation de la température intérieure et de la température extérieure, pour n'en citer que quelques-uns. Il n'est donc pas réalisable de demander à l'opérateur de telles pompes à chaleur à capacité variable non automatiques de l'art antérieur de mesurer continuellement tous ces facteurs

et de s'engager de temps en temps dans les calculs relative-

ment complexes qui seraient assurément nécessaires pour faire fonctionner en permanence ces pompes à leurs capacités

offrant le meilleur rendement.

L'invention offre un procédé de commande d'un sys-

tème de pompe à chaleur à plusieurs états et un système de gestion d'énergie correspondant selon lesquels l'état de fonctionnement, et par conséquent la consommation d'énergie, du système sont automatiquement commandés en fonction de la

vitesse de variation de la température intérieure que comman-

de le système de pompe à chaleur.

L'invention offre également un procédé de commande et un système de commande et de gestion d'énergie pour un système de pompe à chaleur à plusieurs états selon lesquels la consommation d'énergie du système de pompe à chaleur est commandée conformément à la différence entre la température intérieure réelle et le réglage de température désiré, afin

d'éviter une consommation d'énergie excessive tout en essa-

yant d'atteindre la température désirée en un temps

raisonnable.

L'invention offre en outre un système de pompe à chaleur qui est commandé, dans certaines conditions de fonctionnement, de façon à viser une température objectif

qui peut être différente du réglage de température inté-

rieure introduit par l'utilisateur, avec un écart correspon-

dant à une fonction prédéterminée de la température exté-

rieure, de manière que le système de pompe à chaleur amé-

liore le confort ressenti par l'utilisateur.

L'un des aspects de l'invention consiste ainsi en un procédé de commande d'un système de pompe à chaleur à plusieurs états, dans le but de minimiser la consommation d'énergie pendant que le système fonctionne de façon à

amener la température d'un espace fermé à un niveau de tem-

pérature désiré. Ce procédé comprend les opérations suivan-

tes: on établit une valeur de température objectif repré-

sentative de la température désirée, on détecte la tempéra-

ture réelle de l'espace fermé et on déclenche le fonction-

nement du système de pompe à chaleur sous l'effet d'une différence entre la température réelle et la température

objectif. Le procédé correspondant à cet aspect de l'inven-

tion comprend en outre les opérations suivantes: on mesure

la vitesse de variation de la température réelle à l'expi-

ration d'intervalles de temps choisis à l'avance, pendant lesquels une élévation de l'état de fonctionnement du

système de pompe à chaleur vers un niveau supérieur de con-

sommation d!énergie est interdite; et on n'élève le systè-

me de pompe à chaleur vers l'état de fonctionnement immé-

diatement supérieur, à l'expiration des intervalles de temps choisis à l'avance, que lorsque la vitesse de variation de la température réelle est inférieure à une valeur nécessaire pour atteindre pratiquement la température objectif en une

durée prédéterminée.

Conformément à un autre aspect du procédé de l'in-

vention, lorsqu'on détecte une différence entre la tempéra-

ture réelle et la température objectif, on déclenche le

fonctionnement de la pompe à chaleur dans l'état de fonc-

tionnement ayant le meilleur rendement énergétique et quiest nécessaire pour commencer à faire changer la température réelle de l'espace fermé, en direction de la température objectif, après quoi on interdit une nouvelle élévation de l'état de fonctionnement pendant un intervalle de temps fixe au cours duquel on mesure la vitesse de variation de la température réelle. Ainsi, conformément à cet aspect de l'invention, une élévation d'état n'est déclenchée à l'expiration de l'intervalle de temps d'interdiction que lorsque la vitesse de variation de la température réelle

n'atteint pas une valeur correspondant à un critère prédé-

terminé qui est en fonction pour la valeur de la différence entre la température réelle et la température objectif existant au moment de l'expiration de l'intervalle de temps

d'interdiction. La valeur du critère prédéterminé est repré-

sentative de la vitesse de changement de la température réelle qui est nécessaire pour atteindre la température objectif en une durée choisie à l'avance, comme par exemple

une heure,à partir du premier déclenchement du fonctionne-

ment du système de pompe à chaleur.

Un autre aspect encore de l'invention porte sur un système de gestion de la consommation d'énergie pour un système de pompe à chaleur qui comporte plusieurs états de fonctionnement, chaque état représentant un niveau différent de consommation d'énergie. Le système de gestion d'énergie comprend des moyens destinés à détecter la température

réelle d'un espace fermé et des moyens actionnés par l'uti-

lisateur de façon à établir un réglage de température désiré pour l'espace fermé. Le système de gestion de l'invention comprend en outre des moyens qui définissent une table de critères de changement d'état de fonctionnement qui est

formée par un ensemble de valeurs de différence de tempéra-

ture entre les niveaux de température réels et désirés auxquelles les changements d'état de fonctionnement se produisent. La valeur des différences de température entrai-

nant des changements "inter-états" est de préférence nota-

blement supérieure à la valeur des différences de tempéra-

ture entraînant des changements "intra-états", et la premiè-

re plage est par exemp2e double de la seconde. On appelle changements "inter-états" ceux qui se produisent lorsqu'on passe d'un état de fonctionnement à un état adjacent dans la m8me direction que le changement d'état immédiatement précédent, et on appelle changements "intra-états" ceux qui se produisent lorsqu'on passe d'un état de fonctionnement à un état adjacent dans une direction opposée à celle du changement d'état immédiatement précédent. Le système de gestion d'énergie de l'invention comporte en outre des moyens destinés à comparer la température réelle détectée avec le réglage de température désiré pour déterminer la différence entre eux, et des moyens destinés à comparer la différence de température avec la table de critères de changement d'état, pour en déduire un paramètre de commande

qui indique si un changement d'état de fonctionnement par-

ticulier doit se produire. Le système comprend en outre des moyens qui réagissent au paramètre de commande désiré de façon à changer l'état de fonctionnement du système de pompe à chaleur pour le faire passer à l'état particulier nécessaire pour amener la température réelle au réglage de

température désirée, en une durée choisie à l'avance.

Selon un autre aspect de l'invention, le système

de gestion d'énergie comporte des moyens destinés à détec-

ter la température à l'extérieur de l'espace fermé et à

modifier en sens croissant le réglage de température dési-

ré qui a été introduit par l'opérateur, selon une fonction

prédéterminée de la différence entre la température exté-

rieure et le réglage de température introduit par l'utilisa-

teur, afin d'améliorer le confort que ressent l'utilisateur

par l'action de la pompe à chaleur.

La suite de la description se réfère aux dessins

annexés qui représentent respectivement: Figure 1: un schéma d'un dispositif automatique de commande et de gestion d'énergie pour un système de pompe à chaleur, représentant un mode de réalisation préféré de l'invention. Figure 2: un schéma montrant les divers états d'énergie différents du système de la figure 1, avec les changements autorisés entre ces états, conformément à une

caractéristique de l'invention.

Figure 3: un graphique des variations de la différence de température entre la température objectif et la température intérieure réelle de la pièce ou de l'espace

fermé, constituant ce qu'on appelle dans la description la

température différentielle "A", ces variations résultant,

conformément à un autre aspect de l'invention, du fonction-

nement du système de la figure 1 dans le mode de chauffage et montrant les effets de divers changements d'état de

chauffage sur la température différentielle "A".

Figure 4: un graphique des variations de la température différentielle "A" résultant, conformément à

un autre aspect de l'invention, du fonctionnement du systè-

me de la figure 1 dans le mode de refroidissement et mon-

trant les effets de divers changements d'état de refroidis-

sement sur la température différentielle "A".

Figure 5: un graphique de réductions représenta-

tives de la température différentielle "A" sur une certaine période, résultant de la mise en oeuvre de la fonction

d'interdiction de changement d'état, encore appelée quelque-

fois ici fonction 'coriln e de changement", par le dispositif de gestion d'énergie du système de la figure 1, représentant

une autre caractéristique encore de l'invention.

Figure 6: un organigramme du programme de comman-

de principal du dispositif de gestion d'énergie du système

de la figure 1.

Figures 7 et 8: des organigrammes montrant res-

pectivement le programme de mode de chauffage et le programme de mode de refroidissement du dispositif de gestion d'énergie

du système de la figure 1.

Figure 9: un organigramme destiné à la mise en

oeuvre de la fonction decontr8le de changement par le dispo-

sitif de gestion d'énergie du système de la figure 1, con-

formément aux règles qui figurent sous forme de tableau du

coté droit du graphique de la figure 5.

Figure 10: un organigramme relatif au traitement d'arr8t du système de la figure 1, après la sortie de l'un ou l'autre des modes de chauffage ou de refroidissement des

figures 7 et 8.

Figures lia, lib, en combinaison: un schéma d'un

circuit électronique à microprocesseur destiné à la réali-

sation matérielle de la partie de pupitre du dispositif de

gestion d'énergie du système de la figure 1.

Figures 12a, 12b, en combinaison: un schéma d'un

circuit électronique à microprocesseur destiné à la réali-

sation matérielle de la partie de dispositif de commande du

dispositif de gestion d'énergie du système de la figure 1.

On va maintenant considérer la figure 1 qui

représente, selon un mode de réalisation préféré de l'inven-

tion, un système de pompe à chaleur qui comporte en tant qu'éléments classiques un compresseur à deux vitesses, 10,

un ventilateur extérieur à deux vitesses 12 (également dési-

gné par F 2sur la figure 1), un serpentin d'échangeur de chaleur externe 14, et une valve de commutation de fluide 16. La valve 16 constitue un moyen permettant d'inverser le sens de circulation d'un fluide réfrigérant dans une série de canalisations 18a,18b et 18c, dans le serpentin extérieur 14 et dans un serpentin d'échangeur de chaleur intérieur 20, afin de commuter le fonctionnement du système entre un

mode de chauffage et un mode de refroidissement (compre-

nant une opération de dégivrage). Une série de flèchès,

désignées par la référence 22, indiquent le sens de circu-

lation du réfrigérant dans les canalisations 18a, 18b, 18c, lorsque le système fonctionne en mode de chauffage. Le réfrigérant circule dans les canalisations 18a, 18b et 18c dans un sens opposé à celui des flèches 22 lorsque le

système fonctionne dans le mode de refroidissement, y com-

pris lorsqu'il effectue une opération de dégivrage. Le réfrigérant circule toujours de la valve 16 vers un c8té

d'entrée à basse pression du compresseur 10, par une canali-

sation 24, et il retourne vers la valve 16 à partir d'un orifice de sortie à haute pression du compresseur 10, par une canalisation 26, dans le sens indiqué par les flèches 28, aussi bien lorsque le système fonctionne en mode de

chauffage que lorsqu'il fonctionne en mode de refroidisse-

ment. Lorsque lé système fonctionne dans le mode de chauffage, une soupape d'expansion de fluide 30, de type classique, permet une expansion rapide du réfrigérant pour refroidir ce dernier jusqu'à sa plus basse température dans le circuit fermé de fluide, juste avant l'entrée dans l'extrémité froide du serpentin extérieur 14. Pendant le fonctionnement en mode de chauffage, un clapet anti-retour 32, de type classique, interdit en permanence le passage du réfrigérant à travers lui, de façon à dériver le réfrigérant

pour qu'il traverse la soupape 30, mais ce clapet anti-

retour laisse passer librement le réfrigérant lorsque le système est en dégivrage ou fonctionne dans le mode de refroidissement. Un second clapet anti-retour 34 permet au réfrigérant de circuler librement du serpentin intérieur 20 vers la canalisation 18c lorsque le système fonctionne dans le mode de chauffage, mais il dérive le réfrigérant de la canalisation 18c vers le serpentin 20 à-travers un élément

classique de restriction pour le fluide, ou un tube capil-

laire, 36, pendant le dégivrage et le fonctionnement en

mode de refroidissement.

Une ligne en pointillés 38 représente un bâtiment ou une structure fermée qui est climatisé par le système et à l'intérieur duquel se trouvent tous les composants

intérieurs du circuit de conduction de fluide du système.

Les autres composants du système de la figure 1 comprennent

un ventilateur intérieur à deux vitesses 40 (également dési-

gné par F1 sur la figure 1) et une paire d'éléments chauf-

fants à résistance, ou éléments chauffants à bandes 42, 44.

Le compresseur 10, les ventilateurs 12 et 40 et les éléments chauffants à résistance en bande 42,44 sont alimentés par une source de tension classique 46, comme par exemple la source d'alimentation habituelle monophasée à

240 V.

Conformément-aux principes dé l'invention, on voit également sur la figure 1 un dispositif de commande de système, 48, qui est un dispositif électronique programmé conçu de façon à assurer, entre autres fonctions, la commande des divers états de chauffage et de refroidissement du

système, comme expliqué ci-après, afin d'améliorer le rende-

ment énergétique du fonctionnement de la pompe à chaleur, en tenant compte des demandes et des exigences de confort de l'utilisateur. Un pupitre de système 50 comportant diverses touches d'entrée, registres d'affichage et circuits logiques associés permet l'introduction manuelle de données de commande dans le système. Un câble ou un faisceau de câblage approprié, 52, branché entre le dispositif de commande 48 et le pupitre 50,permet de placer le pupitre près ou loin du

dispositif de commande, à n'importe quel emplacement consi-

déré comme commode pour l'introduction des données de

commande dans le système.

Sur ordre, le dispositif de commande 48 applique

un potentiel d'alimentation approprié aux-bornes d'une bobi-

ne d'électro-aimant 54 de la valve 16 de façon à commuter l'état de cette dernière afin d'inverser la circulation de réfrigérant dans les canalisations 18a, 18b, 18c et dans les serpentins d'échangeur de chaleur 14 et 20, afin de

commuter le système du mode de chauffage au mode de refroi-

dissement. De façon similaire, le dispositif de commande 48 applique également des potentiels d'alimentation appropriés à une série de relais comprenant un relais de dégivrage 56, un relais de vitesse de ventilateur extérieur 58, un relais de fonctionnement du compresseur à vitesse élevée, 60, un relais de fonctionnement du compresseur à basse vitesse, 62, et un relais de vitesse de ventilateur intérieur 64. Parmi d'autres relais commandés par le dispositif de commande 48 figurent un relais d'alimentation du ventilateur intérieur, i1 66, consistant en une bobine 68 et trois jeux de contacts accouplés 70a, 70b, 70c, un relais d'alimentation du

premier élément chauffant à résistance en bande, 72, consis-

tant en une bobine 74 et deux jeux de contacts accouplés 76a, 76b et un relais d'alimentation du second élément chauffant à résistance en bande, 78, consistant en une bobine et deux jeux de contacts accouplés 82a, 82b. On notera qu'aucun des-éléments chauffants à résistance en bande 42,

44 ne peut être alimenté si le relais d'alimentation de ven-

tilateur intérieur 66 n'est pas excité, de façon que le ven-

tilateur 40 fonctionne à vitesse élevée ou à basse vitesse, selon que le relais 64 est excité ou non. Un jeu de contacts 86 fermés au repos alimente une bobine de basse vitesse du

ventilateur 40 pour permettre le fonctionnement du ventila-

teur à basse vitesse lorsque le relais 66 est excité alors que le relais 64 n'est pas excité. Inversement, un jeu de contacts 88 ouverts au repos est fermé de façon à alimenter

la bobine de vitesse élevée du ventilateur 40 afin de per-

mettre le fonctionnement du ventilateur à vitesse élevée lorsque les deux relais 64 et 66 sont excités. Le relais 58

commande d'une manière similaire la vitesse de fonctionne-

ment du ventilateur extérieur 12, c'est-à-dire que ce venti-

lateur fonctionne à basse vitesse lorsque les relais 56 et 58 ne sont pas excités et il fonctionne à vitesse élevée lorsque le relais 56 n'est pas excité alors que le relais 58 est excité. L'un des éléments chauffants à résistance en bande 42, 44, ou les deux peuvent être alimentés lorsque le relais de ventilateur 66 est excité, selon que le dispositif de commande 48 excite uniquement le relais 72 ou les deux

relais 72, 78.

On va maintenant considérer plus particulièrement le diagramme de la figure 2 qui montre schématiquement les divers états de fonctionnement et les changements d'état

autorisés du système de la figure 1. Dans la forme actuelle-

ment préférée de l'invention, il y a quatre états de chauf-

fage, désignés par les cercles numérotés 1-4, trois états de fonctionnement en dégivrage, désignés par les cercles

numérotés 5-7, et deux états de refroidissement avec le com-

presseur sous tension, désignés par les cercles numérotés 9 et 10. Les états 0 et 8 sont respectivement les états "ARRET" pour le chauffage et le refroidissement, dans lesquels le compresseur 10 est mis hors fonction, dans la mesure o les deux relais de vitesse du compresseur, 60 et 62, de la figure 1 sont désexcités. Lorsque le système de la figure 1 est dans l'un ou l'autre des états ARRET 0 ou 8, le ventilateur intérieur 40 peut être soit hors fonction, soit en fonctionnement à basse vitesse, et le relais 64 est alors désexcité tandis que le relais 66 peut être excité ou non. Le tableau I montre les conditions de divers composants du système de la figure 1 qui correspondent à chacun des états de fonctionnement du système représentés sur la figure 2. Le terme "EXC" apparaissant en diverses positions dans le tableau I signifie que le composant identifié sur la même

ligne à l'extrême gauche du tableau est excité. Les posi-

tions en blanc dans le tableau indiquent que le composant

correspondant est désexcité.

TABLEAU I

COMPOSANTS DU SYSTEME

Relais de dégivrage 56 Relais de vitesse du ventilateur extérieur 58

Relais d'alimentation du ventila-

teur intérieur 66 Relais de vitesse du ventilateur intérieur 64 Relais d'alimentation du premier élément chauffant à résistance en bande 72 Relais d'alimentation du second élément chauffant à résistance en bande 78 Relais de basse vitesse du compresseur 62 Relais de vitesse élevée du compresseur 60 Bobine de valve de commutation EXC/

DESEXC

EX

ETATS DU

1 2 3

- EXC EXC

:C EXC EXC

- EXC EXC

- - EXC

SYSTEME

4 5

EXC EXC

EXC EXC

EXC -

EXC EXC

- - - EXC

- EX

EC - EX ON EXC EXC ON EXC EXC

EXC EXC

- - EXC

C EXC EXC EXC EXC

- - - - EXC

EXC

EXC EXC

EX 9 10 - EXC C EXC - EXC EXC/

DESEXC

- EXC EXC EXC EXC N go X - - - L'état de chauffage ayant la plus faible capacité, c'est-à-dire l'état 1, existe lorsque le compresseur 1Q fonctionne à basse vitesse tandis que l'état de- chauffage à capacité immédiatement supérieure, l'état 2, existe lorsque le compresseur fonctionne à vitesse élevée. Dans les deux états 1 et 2, les éléments chauffants à résistance en bande

42, 44 sont hors fonction. L'état 3 existe lorsque le pre-

mier élément chauffant à résistance en-bande 42 est alimenté alors que le compresseur fonctionne à vitesse élevée, et l'état 4, c'est-à-dire l'état de chauffage ayant la capacité la plus élevée pour tout le système,existe lorsque les deux éléments chauffants à résistance en bande 42 et 44 sont

alimentés alors que le compresseur fonctionne à vitesse éle-

vée. Dans tous les états de chauffage, 1-4, le relais de dégivrage 56 et la valve 16 sont désexcités. On notera que les élévations dans l'état de chauffage doivent se produire séquentiellement, ce qui fait qu'il estinterdit de sauter un état intermédiaire. D'autre part, bien qu'on puisse réduire séquentiellement les états de chauffage sans sauter

un état de chauffage intermédiaire, il est également possi-

ble de passer directement de l'un quelconque des états de chauffage 1-4 à l'état de chauffage 0, correspondant à l'arr8t, comme c'est le cas lorsque le niveau de température

demandé dans le bâtiment 38 est atteint, lorsque l'uti-

lisateur introduit manuellement un nouveau point de consigne ou lorsqu'un changement automatique de point de consigne se produit à un moment auquel le système est dans l'un donné de

ces états.

Chaque état de chauffage supérieur parmi les états 0-4 est équivalent à un niveau supérieur de consommation d'énergie dans le fonctionnement du système, et donc à un rendement de fonctionnement qui est inférieur de façon correspondante. De ce fait, les règles de changement d'état sont telles que l'état préféré est l'état de fonctionnement

le plus bas qui satisfasse les exigences de l'utilisateur.

Les exigences de l'utilisateur en ce qui concerne la tempé-

rateur intérieure sont introduites dans le dispositif de commande par l'intermédiaire du pupitre 50, sous la forme d'un réglage de température de consigne représentant la température intérieure que l'utilisateur désire obtenir du système. Cette température de consigne.qu'elle soit utilisée

directement ou modifiée en fonction de la température exté-

* rieure, d'une manière décrite par la suite, représente une température objectif que le dispositif de commande du système, 48, compare-avec la température intérieure réelle détectée pour établir l'état de fonctionnement du système de pompe à chaleur. Les règles suivantes, qui constituent un exemple pour le système de la figure 1, s'appliquent aux changements d'état de chauffage, c'est-à-dire aux états 0-4. Le critère de contr8le de changement qui figure dans ces règles sera expliqué de façon plus détaillée par la

suite en relation avec l'examen de la figure 4.

Le passage de l'état o

1

2

3

4

à l'état nécessite 1 a) Température intérieure inférieure à la température objectif

b) et plus de 5 mn dans l'état 0 ou 8.

2 a) Température intérieure inférieure à la température objectif -0,50C b) et plus de 10 mn dans l'état 1

c) et le contr8le de changement auto-

rise l'augmentation.

3 a) Température intérieure inférieure à la température objectif -1,00C b) et plus de 10 mn dans l'état 2

c) et le contrôle de changement auto-

rise l'augmentation.

4 a) Température intérieureinférieure à la température objectif -1,50C b) et plus de 10 mn dans l'état 3

c) et le contrôle de changement auto-

rise l'augmentation.

3 a) Température intérieure supérieure à la température objectif -1,250C

b) et plus de 5 mn dans l'état 4.

2 a) Température intérieure supérieure à la température objectif -0,750C

b) et plus de 5 mn dans l'état 3.

2 1 a) Température intérieure supérieure à la température objectif -0, 250C

b) et plus de 10 mn dans l'état 2.

1 0 a) Température intérieure supérieure à la température objectif +0, 250C b) et plus de 10 mn dans l'état 1

c) ou le mode de pupitre a changé.

2 0 a) Température intérieure supérieure à la température objectif +0, 251C b) et plus de 10 mn dans l'état 2

c) ou le mode de pupitre a changé.

3 0 a) Température intérieure supérieure à la température objectif +0, 250C b) et plus de 5 mn dans l'état 3

c) ou le mode de pupitre a changé.

4 0 a) Température intérieure supérieure à la température objectif +0, 250C b) et plus de 5 mn dans l'état 4

c) ou le mode de pupitre a changé.

On peut noter que les changements d'état décrits ci-dessus spécifient une durée minimale de 5 mn dans l'état d'arrêt O avant la mise en marche, une durée minimale de mn dans chacun des états de marche du compresseur 1 et 2 avant d'augmenter ou de diminuer l'état, une durée minimale de 10 mn dans l'état de chauffage par résistance 3 avant d'augmenter l'état, et une durée minimale de 5 mn dans les états de chauffage par résistance 3 et 4 avant de diminuer l'état. Ces intervalles de temps minimaux ou des intervalles similaires sont établis pour assurer l'égalisation des pressions du compresseur avant le démarrage-et pour assurer que la durée dans un état de chauffage soit suffisante pour

éliminer l'instabilité des relais et pour améliorer le ren-

dement du système. Une fois qu'un compresseur a démarré, il doit demeurer en fonctionnement pendant une durée minimale, par exemple 10 mn, de façon à minimiser ses pertes au démarrage. Le système peut également commuter directement de l'un quelconque des quatre états de chauffage vers l'état

de dégivrage 5 lorsque les conditions exigent qu'un dégivra-

ge ait lieu. On notera que le dégivrage commence toujours par le passage du système d'un état de chauffage donné vers l'état 5. L'état 5 est établi en tant qu'état de transition dans un système de pompe à chaleur équipé d'un compresseur à plusieurs vitesses, dans lequel on fait fonctionner le compresseur 10 à vitesse élevée pendant le dégivrage. Du fait que le système a pu passer à l'état 5 à partir de l'état 1, dans lequel le compresseur 10 fonctionne à basse vitesse, l'état de transition 5 établit un retard de quelques secondes pour faire en sorte que le compresseur 10

atteigne la pleine vitesse avant que l'opération de dégi-

vrage réelle de l'état 6 commence. Dans l'exemple considéré, le système demeure de préférence dans l'état 5 pendant environ 6 s avant de passer à l'état 6. A ce moment, la valve 16 et le relais de dégivrage 56 sont excités pour accomplir respectivement les actions suivantes: inversion de la circulation du réfrigérant dans les canalisations

18a, 18b, 18c, et arrêt du ventilateur extérieur 12.

Lorsque le système entre dans l'état 5, le premier élément chauffant à résistance en bande 42 est mis sous tension et il demeure dans ces conditions pendant toute l'opération de dégivrage pour ajouter une quantité de chaleur résultante légèrement positive dans le bâtiment 38, afin d'annuler le refroidissement du bâtiment qui se produit par ailleurs

pendant le dégivrage. Si la déperdition de chaleur du bâti-

ment 38 est excessive ou si le système doit demeurer en dégivrage pendant une longue durée, ou pour toute autre raison qui entraîre une diminution de la température du bâtiment pendant que le système est dans l'état de dégivrage de niveau le plus bas, le dispositif de commande 48 fait passer le système dans l'état de dégivrage immédiatement

supérieur, c'est-à-dire l'état 7, dans lequel le second élé-

ment chauffant à résistance en bande 44 est mis sous ten-

sion. A l'achèvement de l'opération de dégivrage, le système retourne de l'état 6 ou 7 vers l'état de chauffage dans

lequel il était au moment du passage vers l'état de dégi-

vrage 5. Après être retourné à l'état de chauffage particu-

lier dans lequel il était, le système peut retourner à l'état d'arrêt de chauffage, c'est-à-dire l'état 0, comme c'est le cas lorsque le niveau de température exigé dans le bâtiment 38 est atteint. Dans le cas o l'utilisateur a commuté le système hors du mode de chauffage pendant qu'une

opération de dégivrage est en cours, le système passe direc-

tement à l'état d'arrêt de chauffage 0.

Lorsqu'on commute le pupitre 50 du-mode de chauffage au mode de refroidissement, le dispositif de commande 48 commute le système de l'un quelconque des états de chauffage 1-4 ou des états de dégivrage 5-7 vers l'état d'arrêt de chauffage 0 et, ensuite, vers l'état d'arrêt de refroidissement 8, après quoi le système peut entrer dans l'état de refroidissement ayant la plus faible capacité, c'est-à-dire l'état 9. Comme l'indique le tableau I, Le ventilateur intérieur 40 et le compresseur 10 fonctionnent à basse vitesse (relais 64 désexcité et relais 62 excité)

dans l'état de refroidissement 9, et ils passent au fonc-

tionnement à vitesse élevée (relais 60 et 64 excités) lorsque le système passe à l'état de refroidissement à

capacité supérieure, 10.

Chaque état de refroidissement plus élevé 8-10 est équivalent à un niveau élevé de consommation d'énergie pendant le fonctionnement en refroidissement, et donc à un rendement inférieur. Des règles considérées à titre d'exemple pour le changement d'état sont similaires aux règles de changement d'état de chauffage et elles peuvent correspondre à ce qui est indiqué ci-dessous, pour le système de la figure 1

Le passage-

de l'état vers nécessite l'état 0 8 a) Température intérieure supérieure à la température objectif

b) et plus de 5 mn dans l'état 0.

8 9 a) Température intérieure supérieure à la température objectif

b) et plus de 5 mn dans l'état 8 ou 0.

9 10 a) Température intérieure supérieure à la température objectif +0, 50C b) et plus de 10 mn dans l'état 9 c) et le contr8le de changement autorise l'augmentation. 9 a) Température intérieure inférieure à la température objectif +0,250C

b) et plus de 10 mn dans l'état 10.

9 8 a) Température intérieure inférieure à la température objectif -0, 25oC

b) et plus de 10 mn dans l'état 9.

8 a) Température intérieure inférieure à la température objectif -0,250C

b) et plus de 10 mn dans l'état 10.

0 a) Le mode de pupitre a changé.

9 0 a) Le mode de pupitre a changé.

8 0 a) Le mode de pupitre a changé.

Le dispositif de commande 48 peut être conçu de façon à commander la pompe à -chaleur de manière à réguler la température intérieure à l'intérieur de l'enceinte 38 à

n'importe quelle valeur désirée dans une plage de tempéra-

ture sélectionnée, comme par exemple de 130C à 350C. L'uti-

lisateur sélectionne la température intérieure désirée qui

tombe à l'intérieur de cette plage de commande et il intro-

duit la température désirée (qu'on appellera ci-après "température de consigne") par le pupitre 50. Le pupitre 50 communique la température de consigne au dispositif de commande 48 qui, en fonction de la température extérieure

(T8 sur la figure 1), peut ajouter à la température de con-

signe un petit incrément ou modificateur de température

pour définir une température objectif que le système cher-

chera à détecter dans l'enceinte 38. Dans un mode de réali-

sation de l'invention réellement construit, le modificateur varie par incréments de 0,250C, comme le montre le tableau

II, en fonction de la valeur de la température extérieure.

TABLEAU II

Température exté- Température exté- Modificateur de la rieure (T8) en rieure (T8) en température de mode de chauffage mode de refroidis" consigne sement

-1,0 à -6,50C 26,5 à 32,OOC +0,250C

-6,5 à -12,0OC 32,0 à 37,50C- +0,500C

-17,5 à -12,00C 37,5 à 43,0C +0,750C

moins de -17,50C plus de 43,00C +1,000C

Le modificateur de la température de consigne éta-

blit ainsi une température objectif que le système cherche à atteindre qui est légèrement supérieure à la température de consigne fixée par l'utilisateur et introduite par le pupitre , aussi bien en mode de fonctionnement de chauffage qu'en mode de refroidissement. Comme le montre le tableau II, dans

le mode de fonctionnement de chauffage, le modificateur ajou-

té à la température de consigne augmente lorsque la tempéra-

ture extérieure diminue en prenant des valeurs successives

de plus en plus froides. On notera que la vitesse de déper-

dition de chaleur à partir de l'espace fermé est notablement plus grande pour ces températures extérieures froides que pour des températures plus modérées. L'augmentation de la

température objectif, en combinaison avec la chute de tem-

pérature nécessaire pour passer à des états supérieurs, a pour but de faire en sorte que, lorsque la température extérieure est plus froide, le système de pompe à chaleur passe ou demeure dans un état de chauffage supérieur à une

température intérieure plus proche de la température de con-

signe que sans l'utilisation du modificateur. L'effet résultant est de maintenir la température intérieure plus proche de la température de consigne que ce serait par

ailleurs le cas dans des conditions de température extérieu-

re extrêmement froide. D'autre part, lorsque le système fonctionne dans le mode de refroidissement, le modificateur augmente également la température objectif par paliers

lorsque la température extérieure augmente de quantités pré-

déterminées, en relation avec la température de consigne.

L'effet résultant de cette modification consistant en une augmentation par paliers est de faire passer ou demeurer le système, pour des températures intérieures élevées, dans un état de refroidissement inférieur à celui qui serait suscep- tible d'apparaître si la température de consigne était directement utilisée pour la commande, ce qui améliore le rendement du fonctionnement du système pendant les périodes de température extérieure élevée. Ce réglage automatique de la température objectif a également l'avantage de faire en

sorte que pendant les périodes au cours desquelles la tem-

pérature extérieure est relativement plus fraîche, comme pendant la nuit, le système de pompe à chaleur fonctionne périodiquement pour contribuer à réduire l'humidité de l'air intérieur, afin d'améliorer ainsi l'impression de

fraîcheur dans la pièce.

Conformément à une caractéristique importante de l'invention, le dispositif de commande 48 est conçu de façon à commander le passage du système d'un état de chauffage vers un autre et d'un état de refroidissement vers un autre conformément à des règles spécifiques et à l'apparition de certaines conditions déterminées. En ce qui concerne les changements d'état, le dispositif de commande 48 comporte une table préprogrammée de critères de changement d'état de fonctionnement qui consiste en un ensemble de valeurs de différence de température entre la température intérieure réelle et la température désirée (température de consigne ou température objectif

modifiée) pour lesquelles des changements d'état de fonc-

tionnement ont lieu pour le système de pompe à chaleur. En employant par exemple les règles indiquées précédemment, la valeur des différences de température entraînant des

changements inter-états est de préférence notablement supé-

rieure à la valeur des différences de température entrai-

nant des changements intra-états, et la première est par exemple double de la seconde. Dans les règles indiquées

précédemment, la valeur préférée de la différence inter-

état est de 0,50C et la valeur de la différence intra-état est de 0,250C. On entend ici par "changements inter-états"

les changements qui se produisent au moment du passage ini-

tial dans l'état de fonctionnement le plus bas ou au moment du passage entre des états de fonctionnement, en mode de chauffage ou de refroidissement; dans la même direction, c'est-à-dire vers un état supérieur ou un état inférieur,

qu'un changement d'état immédiatement précédent. Au con-

traire, on appelle "changements intra-états" ceux qui se produisent lorsqu'on passe d'un état de fonctionnement à un

état adjacent dans une direction opposée à celle d'un chan-

gement d'état immédiatement précédent, c'est-à-dire en fait une opération consistant à mettre successivement un état

donné en fonction et hors fonction, ou inversement. Le dis-

positif de commande 48 réagit alors à la température réelle détectée par le capteur T7, ou à une température détectée moyenne lorsqu'on emploie plusieurs capteurs T7a-T7b, en déterminant la différence de température par rapport à la température de consigne ou la température objectif, et il compare ensuite cette différence avec les valeurs de la table de critères pour établir l'état de fonctionnement

dans lequel la pompe à chaleur doit se trouver et, éven-

tuellement, la direction du changement d'état nécessaire

pour atteindre l'état de fonctionnement indiqué.

Conformément à un aspect supplémentaire de l'in-

vention, outre la détermination de l'état de fonctionnement

approprié, sur la base des différences de température mesu-

rées par rapport à la température objectif ou de consigne désirée, le dispositif de commande 48 commande également les instants des changements d'état pour faire en sorte que le système de pompe à chaleur ne passe pas inutilement dans un état de fonctionnement correspondant à une consommation d'énergie supérieure à ce qui est nécessaire pour obtenir

la condition de température désirée en une durée raisonna-

ble choisie à l'avance. Par exemple, dans le mode de chauf-

fage, on a trouvé qu'il était souhaitable d'établir un intervalle de temps de blocage ou d'interdiction pendant lequel aucune augmentation d'état de chauffage ne peut

avoir lieu, une fois que le système a effectué un change-

ment inter-état pour passer dans l'un donné des états de chauffage inférieurs, c'est-à-dire les états 1-3. En d'autres termes, une fois que le système est passé dans l'état de chauffage 1, par exemple, une augmentation de la capacité de chauffage faisant passer à l'état 2 est interdi- te pendant une durée choisie. De façon similaire, une fois que le système est passé de l'état 1 à l'état 2, ou de

l'état 2 à l'état 3, aucune augmentation d'état supplémen-

taire, c'est-à-dire un changement inter-état, n'est autorisée jusqu'à l'expiration de cette durée d'interdiction. Dans l'exemple considéré, on emploie une durée d'interdiction d'augmentation d'état de 10 mn, mais la durée sélectionnée résulte dans une large mesure d'un choix de conception. Une telle durée d'interdiction d'augmentation d'état a pour but

de permettre au système de demeurer dans un état de chauffa-

ge donné suffisamment longtemps pour que la mesure de la température intérieure au début et à la fin de la durée

puisse être effectuée de façon à offrir un moyen assez fia-

ble de déterminer initialement si la température intérieure atteindra la température objectif en une durée prédéterminée raisonnable (par exemple 60 mn) sans qu'il soit nécessaire d'ajouter une capacité de chauffage supplémentaire, ou si

une augmentation d'état sera nécessaire au cours de l'écou-

lement de cette durée prédéterminée, pour atteindre la tem-

pérature objectif sans dépasser cette durée prédéterminée désirée. La durée prédéterminée pour amener la température intérieure jusqu'à la température objectif est purement une

affaire de choix, mais elle doit être d'une valeur raison-

nable (par exemple 45-60 mn), compte tenu des nombreuses conditions de fonctionnement variables bien connues dans lesquelles le système peut être amené à fonctionner dans une saison de chauffage donnée. On voit donc clairement que le rendement énergétique du système, en termes de coût de fonctionnement mensuel moyen,peut être fortement amélioré en imposant au système de fonctionner dans l'état le plus bas du mode de chauffage pour lequel la température objectif peut être atteinte en une durée raisonnable et maintenue par la suite. Par conséquent, le dispositif de commande 48 est conçu de façon à effectuer une telle analyse, qu'on désigne ici par l'expression "contrôle de changement", toutes les

mn pendant que le système est dans un état donné quelcon-

que parmi les états de chauffage inférieurs 1-3, alors que la température intérieure est inférieure à la plage de tem- pérature satisfaisante, compte tenu de l'état dans lequel se trouve le système. En outre, lorsque le système passe à

l'un quelconque des états de chauffage 1-3, aucune augmen-

tation d'état supplémentaire n'est autorisée jusqu'à

l'écoulement d'un premier intervalle de temps d'interdic-

tion d'augmentation d'état de 10 mn, de façon que le dispo-

sitif de commande 48 puisse effectuer un premier contr8le de changement pour déterminer la nécessité d'une augmentation

supplémentaire de l'état de chauffage. Une fois que le pre-

mier intervalle de temps de 10 mn s'est écoulé dans un état de chauffage donné et qu'une augmentation d'état a été interdite, des intervalles de temps supplémentaires de mn sont établis jusqu'à ce que la température intérieure soit comprise dans la plage satisfaisante, compte tenu de

l'état du système.

Les tableaux IE et IV montrent des règles de con-

tr8le de changement qui ont été appliquées par une program-

mation appropriée du micro-ordinateur appartenant au dispo-

sitif de commande 48, pour déterminer les moments auxquels

des changements d'état doivent être autorisés, respective-

ment en mode de chauffage et en mode de refroidissement.

TABLEAU III

FONCTIONNEMENT EN MODE DE CHAUFFAGE

Différence de température = Pas d'augmentation d'état si

Température intérieure - l'augmentation de la tempéra-

Température objectif ture intérieure est au moins de -1,0 C à -2,0 C 0, 25 C/10 mn -2,0 C à -3,0 C 0,50 C/10 mn -3,0 C à -4,0 C 0,75 C/10 mn -4, 0 C à -5,0 C 1,00 C/10 mn -5,0 C et au-dessous 1,25 C/10 mn

TABLEAU IV

FONCTIONNEMENT EN MODE DE REFROIDISSEMENT

Différence de température = Pas d'augmentation d'état si

Température intérieure - la diminution de la tempéra-

Température objectif ture intérieure est au moins de 1,00C à 2,0C 0, 250C/10 mn 2,00C à 3,00C 0,50OC/10 mn 3,OOC à 4,0C 0,750C/10 mn 4,QOC à 5, 00C 1,000C/10 mn ,0C et au-dessus 1,251C/10 mn

On va maintenant considérer la figure 3 qui repré-

sente graphiquement un exemple des divers changements

d'état de chauffage du système de pompe à chaleur, en fonc-

tion d'une différence de température, ou température diffé-

rentielle, "A", par rapport à une température objectif.

L'axe vertical 94 est étalonné en degrés centigrades au-dessus et audessous d'une température objectif désirée quelconque, cette dernière étant représentée par une ligne horizontale en pointillés 96. Une courbe 98 montre des changements de la température intérieure par rapport à la ligne de température objectif 96, en fonction du temps,

sous l'influence de changements des conditions d'environne-

ment qui affectent la température intérieure et de divers changements d'état résultants. On notera que la courbe 98

est construite de façon imaginaire pour illustrer les prin-

cipes de l'invention qui interviennent dans les changements d'état et ne représente pas nécessairement l'apparition

naturelle d'une variation de température réelle dans l'in-

tervalle de temps comprimé qui est représenté. Ainsi, en supposant que les conditions d'environnement font tomber la

température intérieure au-dessous de la température objec-

tif au point 108, le système de la figure 1 passe à l'état

haut pour mettre le compresseur en marche à basse vitesse.

Lorsque la température intérieure s'élève au point 109 qui est au-dessus de la température objectif avec un écart égal à la valeur de différence intra-état de 0,250C, le système

quitte l'état 1 jusqu'à ce que la température intérieure tom-

be au-dessous de la température objectif, au point 110, auquel le système repasse à l'état 1. En supposant que les conditions d'environnement soient telles que la température intérieure continue à diminuer sur la plage de différence de température inter-état de 0,50C, c'est-à-dire jusqu'au point

112 correspondant à une température intérieure réelle infé-

rieure de 0,50C à la température objectif, le système passe alors à l'état 2 dans lequel le compresseur est amené en fonctionnement à vitesse élevée pour accélérer l'échange de

chaleur, c'est-à-dire l'effet de chauffage du système.

Lorsque la température intérieure s'élève en traversant la plage de différence de température intra-état de 0,250C, jusqu'au point 113, le système retourne à l'état 1 jusqu'à ce que la température intérieure tombe ensuite au point 114, auquel le système repasse à l'état 2. De façon similaire, des températures intérieures continuellement décroissantes entraîneraient des changements inter-états faisant passer à

l'état 3 au point 116 et à l'état 4 au point 120, pour ajou-

ter un ou deux éléments chauffants à résistance supplémen-

taires, en fonction des besoins. Des changements intra-états

se produisent également aux points 117 et 119.

La figure 4 montre un exemple particulier de chan-

gements d'état de refroidissement et sur cette figure une

courbe 124 représente, sur une certaine durée, des change-

ments de la température intérieure au cours du temps, au-dessus et audessous d'un niveau de température objectif désiré quelconque, représenté par une ligne en pointillés 126, et ces changements de température s'accompagnent de

divers changements d'état de refroidissement. Une augmenta-

tion inter-état initiale de l'état de refroidissement, de 8

à 9, se produit lorsque le niveau de la température inté-

rieure s'élève au-dessus du niveau de la température objec-

tif 126, tandis qu'une augmentation inter-état supplémen-

taire de l'état de refroidissement, de l'état 9 à l'état 8, se produit au moment o la température intérieure s'élève

jusqu'à un niveau supérieur de 0,50C à la température objec-

tif. Des diminutions intra-états de l'état de refroidisse-

ment sont représentées de l'état 10 vers l'état 9 et ces diminutions se produisent lorsque la température intérieure s'inverse et tombe respectivement à 0,250C au-dessus de la température objectif et à 0,250C au-dessous de la températu-

re objectif.

On va maintenant considérer la figure 5 représen-

tant un profil de fonctionnement pour le système qui montre la mise en oeuvre du critère de contrôle de changement

lorsque le système élève la moyenne des températures inté-

rieures T7a' T7b au cours d'un intervalle de 60 mn à la

suite d'une augmentation instantanée de la température objec-

tif d'un premier niveau 128 à un second niveau 130 qui est supérieur de 60C au premier niveau 128. Une telle variation

instantanée résulte de façon caractéristique d'un change-

ment de la température de consigne introduit par l'utilisa-

teur, ou de l'expiration d'une période prédéterminée de réglage de la température à un niveau réduit. On supposera que l'augmentation de la température objectif du niveau 128 au niveau 130 ait lieu à l'instant zéro, comme l'indique la

ligne verticale 132. On supposera également, à titre d'exem-

ple, qu'à l'instant zéro la température intérieure soit supé-

rieure de 0,250C au premier niveau de température objectif 128, de façon qu'immédiatement avant le changement de la température objectif, àl'instant zéro, le système soit dans l'état d'arrêt de chauffage (état 0), c'est-à-dire que la température intérieure satisfait la première température

objectif. Au moment du passage au nouveau niveau de tempé-

rature objectif 130 à l'instant zéro, la température inté-

rieure se trouve soudainement inférieure de 5,750C au nou-

veau niveau de température objectif 130, et le système passe alors immédiatement à l'état de chauffage 1. On suppose que pendant le premier intervalle de 10 mn qui suit le passage

du système à l'état de chauffage 1, la température intérieu-

re s'élève relativement lentement, comme l'indique la courbe 134. A la fin du premier intervalle de 10 mn, la courbe 134 indique une augmentation de la température intérieure portant

cette température à -5,25oC au-dessous de la nouvelle tempé-

rature objectif 130, ce qui correspond au point 136. On note-

ra cependant que, conformément à ce qui est indiqué à l'extrême droite de la figure 5 et dans le tableau III, lorsque la température intérieure (courbe 134) est comprise entre -5OC et -60C au-dessous de la température objectif , ce qui est le cas dans le premier intervalle de 10 mn

de la figure 5, le critère de contrôle de changement nécessi-

te que l'élévation AA de la courbe de température intérieure 134 soit au moins de 1,250C pour interdire un changement

d'état au premier point à 10 mn, 136. Du fait qu'une augmen-

tation de température A de 0,50C seulement s'est produite à ce point dans l'exemple de la figure 5, il en résulte une augmentation de l'état de chauffage qui passe de l'état 1 à l'état 2, afin d'accélérer l'élévation de la température pendant la période de 10 mn suivante. Par conséquent, la mise en oeuvre du critère de contrôle de changement a permis de déterminer que si on laisse subsister la vitesse initiale d'augmentation de la température, la nouvelle température objectif 130 ne sera pas atteinte dans l'intervalle de 60 mn désiré à la suite du changement de la température objectif du niveau 128 au niveau 130, ce qui nécessite d'augmenter la vitesse d'élévation de la température en augmentant

l'état de chauffage du système de pompe à chaleur.

Le système fonctionnant maintenant dans l'état 2 pendant le second intervalle de 10 mn, la courbe 134 montre une augmentation nette de la pente du fait que la capacité de chauffage supérieure de l'état 2 augmente plus rapidement la température intérieure pendant le second intervalle de temps de 10 mn. Au point à 20 mn, 138, le système a terminé une première période de fonctionnement de 10 mn dans l'état 2 et l'application du critère de contrôle de changement dans

le dispositif de commande 48 détermine alors si une augmen-

tation supplémentaire de l'état de chauffage est nécessaire pour amener la température intérieure jusqu'au niveau de

température objectif 130 dans l'intervalle de 60 mn désiré.

On notera qu'au point à 20 mn 138 la température intérieure a augmenté de légèrement moins de 1,00C pendant le second intervalle de 10 mn. Du fait qu'au point à 20 mn 138 la température intérieure est comprise entre 40C et 50C

au-dessous de la température objectif 130, le critère de con-

trôle de changement applicable, porté à droite du graphique, indique qu'une augmentation de la température intérieure d'au moins 1,0"C/10 mn est nécessaire pour atteindre le niveau objectif 130 en approximativement 60 mn à partir de l'instant zéro. Par conséquent, du fait que cette condition

minimale n'est pas satisfaite au point à 20 mn 138, une nou-

* velle augmentation d'état faisant passer de l'état 2 à l'état 3 est autorisée. Du fait de l'augmentation de l'état 2 à l'état 3 au point à 20 mn, la pente de la courbe 134 augmente davantage, ce qui fait que pendant le troisième

intervalle de 10 mn qui se termine au point 140, la tempé-

rature intérieure s'est élevée de plus 1,00C. La tempéra-

ture intérieure au point à 30 mn 140 est inférieure de légè-

rement plus de 30C à l'objectif 130 (entre 3 et 40C au-dessous de l'objectif), et le critère de contrôle de changement applicable pour cette différence de température

indique qu'une augmentation de température de 0,750C seu-

lement est exigée pendant l'intervalle de temps immédiate-

ment précédent. Du fait que le système a ainsi satisfait cette exigence sur la vitesse minimale d'élévation de la température, il est clair que la prolongation d'une vitesse similaire d'élévation de la température intérieure sera suffisante pour atteindre la température objectif 130 dans l'intervalle de 60 mn, ce qui fait qu'aucun changement d'état supplémentaire n'a lieu. En outre, du fait que la température réelle est encore inférieure de plus de 30C à

la température objectif, conformément aux critères de chan-

gement d'état mentionnés précédemment et indiqués sur le graphique de la figure 3, aucune réduction d'état n'est demandée et le système demeure donc dans l'état 3 après

avoir atteint le point à 30 minutes 140. De manière similai-

re, pendant le quatrième intervalle de temps, entre 30 et 40 mn à partir de l'instant zéro, la température s'élève à

une vitesse suffisante pour satisfaire le critère de con-

trôle de changement applicable et aucune augmentation d'état

n'est demandée. De plus, la température est toujours suffi-

samment inférieure à la température objectif pour empêcher une réduction d'état. Le système demeure donc dans l'état 3

jusqu'à ce qu'il atteigne le point 144, auquel la tempéra-

ture est inférieure de 0,750C au niveau objectif 130. A ce point, les règles mentionnées précédemment et indiquées sur

le graphique de la figure 3 font que le dispositif de comman-

de 48 réduit l'état du système pour le faire passer de

l'état 3 à l'état 2. Le passage d'un état à un état infé-

rieur peut avoir lieu à n'importe quel moment à condition

que la durée minimale dans un état ait été observée, confor-

mément à ce qu'indiquent les critères des règles de change-

ment d'état. Cette action réduit la vitesse de chauffage du système lorsque la température intérieure approche du nouvel objectif 130, afin de réduire la tendance du système à un dépassement de la température intérieure au-delà du niveau objectif 130. Du fait que la température intérieure est maintenant dans la plage de commande de l'état dans lequel le système se trouve, le critère de contrôle de changement

n'est plus utilisé. Au point 146, à environ 56 mn, la tem-

pérature intérieure s'est élevée à moins de 0,250C de l'objectif 130, ce qui fait que le dispositif de commande 48 réduit à nouveau la capacité de chauffage du système de l'état 2 à l'état 1 (figure 3). Le chauffage dans l'état 1 se poursuit ensuite jusqu'à ce que la température intérieure s'élève jusqu'à 0,250C au-dessus du niveau objectif 130, au point 148, et le système passe alors à l'état d'arr8t de chauffage 0. On notera pour l'exemple de la figure 5 que la courbe 134 a atteint le niveau de température objectif 130

au bout d'environ 60 mn à partir du changement de tempéra-

ture objectif, 132.

On va maintenant considérer la figure 6 pour

expliquer l'organigramme d'un programme destiné à la comman-

de globale des caractéristiques de gestion d'énergie de la pompe à chaleur, conformément à l'invention. Le dispositif de commande 48 communique initialement avec le pupitre 50

et il reçoit de ce dernier les données introduites manuel-

lement, c'est-à-dire l'information de mode de fonctionne-

ment et de température de consigne, ce qui correspond à la case 150. Ensuite, à la case 152, le dispositif de commande demande si la température de consigne a été changée depuis une exécution précédente de ce programme. Si la réponse est

OUI, le dispositif de commande 48 fixe un intervalle de tem-

porisation de 10 mn dans des circuits d'horloge et il enre- gistre en mémoire, à la case 154, la moyenne des valeurs détectées de la température intérieure, T7ay T7b. Ceci déclenche le contrôle de changement. Dans un cas comme dans l'autre, le dispositif de commande 48 demande ensuite, à la

case 158, si le pupitre 50 a été placé dans le mode "Fonc-

tionnement Continu du Ventilateur", ce qui signifie que l'utilisateur désire faire fonctionner continuellement le ventilateur intérieur 40 (figure 1). Si la réponse est OUI, le dispositif de commande 48 excite le relais 66 à la case

160, tandis que si la réponse est NON, cette étape est sau-

tée. Dans un cas comme dans l'autre, le dispositif de comman-

de 48 demande ensuite, à la case 162, si l'instruction de

mode provenant du pupitre 50 est la même que celle qui exis-

tait pendant l'exécution précédente de ce traitement. Si la

réponse est NON, le dispositif de commande 48 passe au trai-

tement ARRET, à la case 164, pour lequel il exécute le pro-

gramme de la figure 10, qu'on expliquera ultérieurement, tandis que si la réponse est OUI, le dispositif de commande demande à la case 166 si le pupitre 50 a été placé dans le mode "Ventilateur Seulement". Si la réponse est OUI, le relais 66 est excité pour mettre en marche le ventilateur intérieur 40, à la case 168, après quoi le dispositif de commande 48 passe à nouveau au traitement ARRET, en 164, tandis que si la réponse est NON, il demande, à la case 170, si le pupitre 50 a été placé dans le mode ARRET. Si la réponse est OUI, le dispositif de commande 48 passe au traitement ARRET, à la case 164, tandis que si la réponse est NON, il demande à la case 172 si une durée de -emToudfage de commutation est arrivée à expiration. La durée de verxouiMage de commutation est une durée minimale choisie, par exemple 6 s,

au cours de laquelle aucun changement dans l'état des char-

ges n'est autorisé. Un telurouiEle est désiré dans le but

d'éliminer des cycles rapides entre états résultant de chan-

gements alternatifs rapides entre différents modes sélection-

nés au pupitre 50. On envisage une telle situation dans le cas o un enfant tenterait d'effectuer, par jeu, de nombreux changements désordonnés de la température de consigne, en appuyant successivement sur diverses touches du pupitre 50. Si la durée de mnu1i Jage de commutation choisie à l'avance n'est pas arrivée à expiration, le dispositif de commande 48

passe en "Attente" à la case 174, en préparation de l'accom-

plissement d'un nouveau cycle de traitement, en partant de la case 150, tandis que si la demande faite à la case 172 conduit à une réponse OUI, le dispositif de commande 48 poursuit en demandant à la case 176 si le pupitre 50 est dans le mode Chauffage. Si la réponse est OUI, le dispositif de commande 48 passe à l'exécution du programme de chauffage de la figure 7, à la case 178 de la figure 6, tandis que si la réponse est NON, le dispositif de commande 48 demande à

la case 180 si le pupitre 50 est dans le mode Refroidisse-

ment. Si l-a réponse est OUI, le dispositif de commande 48 passe au programme de refroidissement de la figure 8, ce qui correspond à la case 182 de la figure 6, tandis que si la réponse est NON, le dispositif de commande 48 passe à

l'état ECONOMIE à la case 184.

Après avoir ainsi décrit la séquence du programme principal du dispositif de commande 48, on va décrire le programme de chauffage de la figure 7. On supposera que le dispositif de commande 48 a été branché vers le programme de chauffage à la case 178 du programme principal de la figure 6, ce qui le fait passer au traitement de la figure 7, comme indiqué. La différence de température "A" est tout

d'abord calculée à la case 186 en déterminant la tempéra-

ture de consigne TS introduite par le pupitre 50, en lui additionnant le modificateur dépendant de la température extérieure, conformément au tableau II, pour obtenir la température objectif, et en lui soustrayant la température intérieure moyenne T7a' T7b. Comme expliqué précédemment,

la quantité résultante "A" constitue donc l'erreur à corri-

ger par le système entre la température objectif et la tem-

pérature intérieure moyenne. Le dispositif de commande 48 détermine ensuite à la case 188 s'il est dans un état de refroidissement 8-10. Si la réponse est OUI, ceci conduit à un branchement vers ARRET, à la case 164, tandis que si la réponse est NON, ceci conduit à un branchement vers la case d'interrogation 190 dans laquelle le dispositif de commande

48 détermine si le système est dans l'état 5 (état de tran-

sition par lequel le système passe lorsqu'il vient de l'un quelconque des quatre états de chauffage pour aller vers le plus bas des états de dégivrage (état 6), conformément à

la figure 2). Si la réponse est OUI, après la durée d'atten-

te nécessaire de 6 s dans l'état 5, définiepar la fonction de verrouillage de commutation, le dispositif de commande 48 commute le système dans l'état de dégivrage 6, à la case

192, et il passe en "Attente", à la case 174, en prépara-

tion de la reprise du programme principal de la figure 6.

Si le système n'est pas dans l'état 5, le dispositif de commande 48 demande à la case 194 si le système est dans

l'un ou l'autre des états de dégivrage 6 ou 7. Si la répon-

se est OUI, le dispositif de commande 48 se branche vers un sousprogramme de sortie de dégivrage, à la case 196, après

quoi il demande à la case 198 si les opérations de dégi-

vrage sont terminées. Si la réponse est NON, le dispositif de commande 48 passe en "Attente" à la case 174, pour reprendre le programme principal de la figure 6, tandis que si la réponse est OUI, il passe à la case 200 dans laquelle l'état de chauffage dans lequel le système se

trouvait immédiatement avant le passage à l'état de dégi-

vrage 5 est rétabli, et dans laquellb une durée de blocage ou d'interdiction de 10 mn est établie. Le dispositif de commande passe ainsi à un sous-programme de contrôle de changement pour permettre au système de se stabiliser après le dégivrage. Ensuite, une nouvelle durée de 10 mn pour la fonction de contr8le de changement est établie à la case 202, la température intérieure moyenne T7a' T7b au début de cette durée de 10 mn est enregistrée en mémoire et le dispositif de commande 48 passe en "Attente" à la case 174.

En retournant maintenant à la case d'interroga-

tion 194, on note que si le système n'est dans aucun des états de dégivrage 6 ou 7, le dispositif de commande 48 poursuit en demandant à la case 204 si le système est dans l'état d'arrêt de chauffage 0. Si la réponse est OUI, le traitement est dirigé vers la case d'interrogation 206 pour déterminer si la durée d'interdiction d'augmentation d'état est arrivée à expiration. Cet interdiction d'augmentation d'état assure le maintien du compresseur à l'arrêt pendant au moins 5 mn pour permettre l'égalisation de la pression interne. Si la réponse est NON, le dispositif de commande passe en "Attente" à la case 174, tandis que si la réponse est OUI, il détermine à la case 208 si la différence de

température "A" est positive, ce qui signifie que la tempé-

rature intérieure moyenne T7a' T7b est inférieure à la tem-

pérature objectif. Si la réponse est NON, la température

intérieure est conforme à la température objectif et il se-

produit un branchement vers la case "Attente" 174, tandis que *si la réponse est OUI, le système est commuté vers

l'état de chauffage initial 1, une nouvelle durée d'inter-

diction d'augmentation d'état de 10 mn est établie et un verrouillage de commutation d'une minute est établi pour maintenir le compresseur dans le mode de chauffage à basse vitesse pendant au moins cette durée minimale, tout ceci étant effectué à la case 210. Ceci a pour effet d'empêcher le système de passer en dégivrage et de commuter sur la vitesse élevée tant qu'il n'y a pas eu au moins une minute de fonctionnement à basse vitesse, après quoi le dispositif de commande 48 se branche vers la case 202 pour poursuivre

le traitement de la manière expliquée précédemment.

En retournant maintenant à la case d'interroga-

tion 204, on voit que si le dispositif de commande 48 détermine que le système n'est pas dans l'état 0, il se branche vers un sous-programme "Passage en dégivrage", à la case 212, dans lequel certains tests sont accomplis pour déterminer si le dégivrage du serpentin extérieur 14 est nécessaire. Si une opération de dégivrage est nécessaire, le dispositif de commande 48 se branche à la case 214 vers

la case 216 qui correspond aux actions suivantes. Le dispo-

sitif de commande enregistre en mémoire l'état de chauffage dans lequel le système se trouvait immédiatement avant le passage à l'état de dégivrage 5 ("ancien état"); il commute le système à l'état 5 conformément aux exigences du tableau I pour cet état; il établit une durée maximale de 10 mn pour l'opération de dégivrage et déclenche une temporisation; il établit un verrouillage de commutation de 6 s au cours

duquel le système est verrouillé dans l'état 5, comme expli-

qué précédemment; il calcule et établit une durée d'inter-

diction de dégivrage, afin de commander l'opération de dégi-

vrage; et il passe ensuite à la case "Attente" 174.

En retournant maintenant à la case d'interroga-

tion 214, on voit que si le dégivrage n'est pas nécessaire à ce moment, le dispositif de commande 48 se branche au niveau du cercle marqué "B" vers la case d'interrogation 218 pour déterminer si la durée d'interdiction de changement d'état est arrivée à expiration. Cette durée est de 10 mn au moment du passage à un état de fonctionnement du compresseur

et elle est de 5 mn au moment du passage à un état de chauf-

fage par résistance ou à un état d'arrêt. Si la réponse est NON, le système attend à la case 174, tandis que si la réponse est OUI, le dispositif de commande 48 demande à la case 220 si la valeur A+0,250C est négative, c'est-à-dire si la différence ou l'erreur de température (la différence entre la température objectif et la température intérieure) est une quantité négative de plus de 0,250C. Si la réponse est OUI, ceci signifie que la température intérieure est supérieure de plus de 0,250C à la température objectif,

c'est-à-dire que la température objectif est plus que satis-

faite, et le dispositif de commande 48 passe alors à l'état

d'arrêt de chauffage O et il établit une durée d'interdic-

tion de changement d'état de 5 mn au cours de laquelle le système n'est pas autorisé à repasser dans l'état 1. Tout ceci est effectué à la case 222 et le dispositif de commande passe ensuite à la case "Attente" 174. Si au contraire la température intérieure n'est pas supérieure de plus de 0,250C à la température objectif, ce qui résulte de la détermination effectuée à la case 220, le dispositif de commande 48 se br.anche vers la case d'interrogation 224 pour déterminer si l'erreur "A" est supérieure au niveau de l'état courant du système (1 à 4) multiplié par 0,50C, ce

qu'on désigne par "K". Cette demande est faite à titre pré-

paratoire en vue de déterminer si une augmentation ou une diminution d'état de chauffage doit être effectuée. Si la réponse est OUI, le dispositif de commande demande à la case 226 si le système-est dans l'état de chauffage 4 au moment considéré, ce qui est indiqué par les conditions des composants de la figure 1 dans la colonne 4 du tableau I. Si la réponse est NON, le dispositif de commande se branche vers la case "Attente" 174, du fait qu'aucune augmentation d'état supplémentaire n'est possible au-delà de l'état 4

dans l'exemple considéré. Si la réponse est NON, le dispo-

sitif de commande 48 se branche vers le sous-programme de

contrôle de changement de la figure 9, à la case 228.

En retournant à la case d'interrogation 224, on voit que si la valeur de A-K n'est pas positive, ce qui signifie que A-K n'est pas supérieur à zéro, le dispositif de commande 48 se branche vers la case d'interrogation 230 et détermine si A-K est inférieur à 0,750C. Si la réponse est NON, le dispositif de commande 48 se branche vers la case "Attente",=174, tandis que si la réponse est OUI, il réduit l'état de chauffage du système conformément aux

règles du tableau I, il établit une nouvelle durée d'inter-

diction d'augmentation d'état de 10 inn, il enregistre en mémoire la température intérieure qui existe au début de cette durée de 10 mn, tout ceci correspondant à la case

232, puis il passe à la case "Attente" 174.

Après avoir ainsi décrit le traitement de chauf-

fage qu'exécute le dispositif de commande 48 conformément à l'organigramme de la figure 7, on va maintenant expliquer

le traitement de refroidissement effectué parle disposit-fde com-

mande et représenté sur la figure 8. On supposera initiale-

ment que le programme principal de la figure 6 était en cours d'exécution et que la case d'interrogation 180 a donné lieu à un branchement indiquant que le pupitre 50 est en mode de refroidissement. Le dispositif de commande 48 se branche alors du programme principal de la figure 6 vers le

programme de refroidissement de la figure 8, ce qui corres-

pond à la case 182 sur les deux figures. En considérant maintenant le programme de refroidissement de la figure 8, on note que l'erreur de température "A" est calculée à la case 187 de la même manière qu'à la case 186 du programme de chauffage de la figure 7, à l'exception du fait que le modificateur de température de consigne qui est employé est

celui qui est indiqué dans le tableau II pour le fonctionne-

ment en mode de refroidissement et non pour le fonctionne-

ment en mode de chauffage.

Le dispositif de commande demande ensuite à la case 234 si le système est dans l'un quelconque des états 1 à 7, c'est-à-dire l'un quelconque des états de chauffage ou de dégivrage. Si la réponse est OUI, le dispositif de

commande 48 se branche vers le programme ARRET de la figu-

re 10, à la case 164, tandis que si la réponse est NON, il

demande à la case 236 si une durée d'interdiction de chan-

gement d'état est arrivée à expiration, permettant ainsi

une augmentation d'état. Si la réponse est NON, le disposi-

tif de commande 48 se branche vers la case "Attente" 174, en préparation à la reprise du programme principal de la figure 6, tandis que si la réponse est OUI, il demande à la case 238 si le système est dans l'état d'arrêt du chauffage ou du refroidissement, conformément aux exigences du tableau I. Si la réponse est OUI, le dispositif de commande demande à la case 240 si la température intérieure est supérieure à la température objectif. Si la réponse est NON, le dispositif de commande 48 se branche vers la case

"Attente" 174, du fait que la température objectif est con-

sidérée comme pratiquement satisfaite, tandis que si la

réponse est OUI, une action de refroidissement sera néces-

saire. Le dispositif de commande se branche alors vers la case d'interrogation 242 pour déterminer plus précisément

si le système est actuellement dans l'état d'arrêt de chauf-

fage (état 8). On se souvient que le dispositif de commande a déjà déterminé à la case 238 que le système est dans l'un des deux états d'arrêt O ou 8. Si la réponse à la case d'interrogation 242 est NON, le dispositif de commande 48 place le système dans l'état 8 et il établit une durée de verrouillage de commutation de 6 s pour donner à la valve de commutation 16 un temps suffisant pour commuter, tout ceci correspondant à la case 244, après quoi il passe en attente à la case 174, en préparation de la reprise du programme

principal de la figure 6. Si la réponse à la case d'interro-

gation 242 est OUI, le dispositif-de commande 48 fait passer le système dans l'état de refroidissement 9 et il établit une durée d'interdiction de changement d'état de mn, tout ceci à la case 246, puis il établit une durée de temporisation de 10 mn pour la fonction de contrôle de changement et il enregistre la température intérieure

moyenne T7 qui existe au début de l'intervalle de tempori-

sation de 10 mn, tout ceci à la case 248, après quoi il

passe en attente à la case 174, avant de reprendre le pro-

gramme principal de la figure 6.

En retournant à la case d'interrogation 238, on voit que si le dispositif de commande 48 ne trouve pas le système dans l'un des états d'arrêt O ou 8, il se branche au niveau du cercle marqué "C" vers la case d'interrogation 250, pour déterminer si l'erreur de température A-0,250C

est positive, c'est-à-dire pour déterminer si la tempéra-

ture intérieure T7 est inférieure de plus-de 0,250C à la température objectif. Si la réponse est OUI, la température intérieure est pratiquement satisfaite et le dispositif de

commande 48 commute le système à l'état d'arrêt de refroi-

dissement 8 et il établit une durée d'interdiction d'aug-

mentation d'état de 5 mn, à la case 252. Enfin, le disposi-

tif de commande passe à la case "Attente" 174, en prépara-

tion à la reprise du programme principal de la figure 6.

Si la réponse est NON, ce qui signifie que la température objectif n'est pas satisfaite, le dispositif de commande se branche de la case 250 vers la case d'interrogation 254 pour déterminer si la température intérieure est supérieure de plus de 0,50C à la température objectif. Si la réponse est OUI, le dispositif de commande 48 se branche vers la case 256 pour déterminer si le système est déjà dans l'état de refroidissement le plus élevé, c'est-à-dire l'état 10. Si la réponse est OUI, le dispositif de commande doit retourner au programme principal de la figure 6, par la case "Attente"

174, du fait qu'aucune augmentation de capacité de refroi-

dissement au-delà de l'état 10 n'est possible dans le systè-

me de l'exemple considéré. Si la réponse est NON, le dispo-

sitif de commande 48 passe de la case d'interrogation 256 au sousprogramme de contrôle de changement de la figure 9, ce qui correspond à la case 228 des figures 8 et 9, pour déterminer si une augmentation supplémentaire de l'état de

refroidissement doit être effectuée.

En retournant maintenant à la case d'interroga-

tion 254, on voit que si la réponse est NON, ce qui signi-

fie que la température objectif est suffisamment satisfaite pour que la capacité de refroidissement de l'état 10 ne

soit pas nécessaire, le dispositif de commande 48 se bran-

che vers la case d'interrogation 258 pour déterminer si la température objectif moins la température intérieure plus 0,250C est un nombre positif. Si la réponse est NON, ceci signifie que la température objectif n'est pas encore satisfaite et que le dispositif de commande doit demeurer dans l'état 10. Le dispositif de commande 48 se branche alors vers la case "Attente" 174. Si la réponse est OUI à la case 258, le dispositif de commande 48 commute le système dans l'état de refroidissement 9, à la case 260, et

il passe à la case 248, comme expliqué précédemment.

Après avoir ainsi expliqué les programmes de chauffage et de refroidissement correspondant respective-

ment aux figures 7 et 8, on va maintenant expliquer la fonction de contrôle de changement du système de l'exemple

considéré, en se référant à la figure 9. On supposera ini-

tialement qu'on est entré dans le sous-programme de con-

tr8le de changement de la figure 9 au niveau du cercle mar-

qué 228, à partir du programme de chauffage ou du programme de refroidissement des figures 7 ou 8. Le dispositif de commande 48 demande tout d'abord à la case 262 si une durée d'interdiction de changement de 10 mn s'est

écoulée depuis la dernière sortie du programme de dégivrage.

Si la réponse est NON, le dispositif de commande 48 se bran-

che sur une ligne 264 pour sauter le reste du programme jusqu'à la case 266, dans laquelle il établit une nouvelle

temporisation de contrôle de changement de 10 mn et il enre-

gistre en mémoire la température intérieure moyenne T7a' T7b au moment considéré, en vue de son utilisation à la

prochaine entrée dans le sous-programme de contrôle de chan-

gement. Le dispositif de commande 48 retourne ensuite à la case "Attente" 174. Si la réponse à la demande effectuée à la case 262 est OUI, le dispositif de commande 48 poursuit

en demandant à la case 268 si une durée de 10 mn s'est écou-

lée depuis le dernier contrôle de changement. Si la réponse est NON, le dispositif de commande 48 sort du sous-programme par la case "Attente" 174, tandis que si la réponse est OUI, le dispositif de commande 48 poursuit en calculant la différence de température intérieure entre le début et la fin de la durée de 10 mn qui vient de se terminer, ce qui

correspond à la case 270. Ensuite, le dispositif de comman-

de demande à la case 272 si le pupitre 50 est dans le mode de refroidissement. Une réponse OUI entraîne un changement du signe de la différence de température intérieure qui

vient d'être calculée et l'addition de l'erreur de tempéra-

ture "A" à la quantité obtenue, tout ceci s'effectuant à la case 274. Si la demande-effectuée à la case 272 donne une réponse NON, la fonction correspondant à la case 274 est

sautée. Cependant, dans tous les cas, le dispositif de com-

mande 48 poursuit en déterminant la différence de tempéra-

ture intérieure minimale qui est nécessaire pour l'erreur

de température "A" présente, conformément aux règles pré-

sentées sur la figure 5 et expliquées précédemment, tout ceci étant accompli à la case 276. On peut employer dans ce but les techniques numériques habituelles de consultation de table. Le dispositif de commande 48 demande ensuite à la

case 278 si le changement minimal nécessaire de la tempé-

rature intérieure sur les 10 dernières minutes pour l'erreur de température présente, d'après le tableau qui figure à la partie droite de la figure 5, n'a pas été atteint par le

changement réel de la température intérieure sur les 10 der-

nières minutes, c'est-à-dire qu'il demande si le changement minimal nécessaire de la température pour la température d'erreur "A" présente est supérieur au changement réel de la température intérieure sur la même durée. Si la réponse est OUI, le dispositif de commande 48 se branche vers la case

280 dans lequel l'état est augmenté jusqu'au niveau immédia-

tement supérieur,- puis le dispositif de commande demande à la case 282 si le système est dans l'état 2 ou 10. Si la réponse à la demande faite à la case 282 est NON, une durée d'interdiction de changement d'état de 5 mn est établie en mémoire à la case 284, tandis que si la réponse est OUI, une

durée d'interdiction de changement d'état de 10 mn est éta-

blie en mémoire à la case 286. Dans tous les cas, le dispo-

sitif de commande 48 passe ensuite à la case 266 pour pour-

suivre le traitement de la manière expliquée précédemment.

En retournant maintenant à la case d'interrogation 278, on note que si la réponse est NON, ce qui signifie que le changement réel de la température intérieure sur les 10 dernières minutes est au moins égal au changement minimal nécessaire de la température pour l'erreur de température présente, aucune augmentation d'état n'est alors nécessaire et le dispositif de commande 48 saute les cases 280-286 et il passe à la case 266 pour le traitement de sortie du sous-programme de contrôle de changement, comme expliqué

précédemment.

On va maintenant considérer la figure 10 pour

expliquer le programme ARRET du dispositif de commande 48.

On supposera initialement que le dispositif de commande 48 est passé vers la case ARRET 164 à partir du programme principal de la figure 6 ou du programme de chauffage de la figure 7 ou du programme de refroidissement de la figure 8. Le dispositif de commande demande à la case 288 si le système est dans l'un des états d'arrêt O ou 8 et, si la réponse est NON, il établit une durée d'interdiction de changement d'état de 5 mn à la case 290. Si la réponse est OUI, la case 290 est sautée. Dans un cas comme dans l'autre le dispositif de commande 48 commute ensuite le système à l'état 0, il établit en mémoire une durée de verrouillage de commutation de 16 s pendant laquelle la position de la valve de commutation 16 ne peut pas 8tre modifiée, et il établit en mémoire une durée d'interdiction de dégivrage de mn pendant l'écoulement de laquelle le passage à l'état de dégivrage 5 est interdit, et tout ceci est effectué à la

case 292. Le dispositif de commande 48 sort ensuite du pro-

gramme ARRET par la case "Attente" 174, en préparation de

la reprise du programme principal de la figure 6.

Les figures lia, 1lb représentent un circuit électronique approprié pour la réalisation matérielle du pupitre 50 qui est programmable pour la transmission vers le dispositif de commande 48 du mode de fonctionnement, de la température de consigne et d'autres informations, comme expliqué précédemment. Les figures 12a, 12b représentent un

circuit électronique approprié pour la réalisation maté-

rielle du dispositif de commande 48 de la figure 1 qui est programmable conformément aux règles et aux fonctions logiques des figures 6 à 10, expliquées précédemment. Les circuits du processeur du pupitre 50, représentés sur la figure lia, sont connectés aux circuits du processeur du dispositif de commande 48, représentés sur la figure 12a,

au moyen de lignes de liaison A, B, C dont le groupe cons-

titue également le câble ou faisceau de câblage 52 entre le pupitre 50 et le dispositif de commande 48 de la figure 1. Les lignes de liaison restantes, marquées D-M sur la

figure lia, sont connectées aux lignes de liaison dési-

gnées par les lettres correspondantes sur la figure l1b.

Sur la figure 12a, les lignes de liaison marquées N-U sont

connectées aux lignes de liaison marquées de façon corres-

pondante de la figure 12b.

En considérant maintenant spécialement les figu-

res lla, llb, on voit que le pupitre 50 du système comporte des premier et second microprocesseurs 354,- 352 qui peuvent 9tre programmés de façon à traiter les données introduites par l'utilisateur ainsi que les données reçues à partir du

dispositif de commande 48, comme décrit ci-après. Le pro-

cesseur 354 est programmé de façon à remplir, entre autres, la fonction consistant à appliquer sur les bornes de sortie -37 une série de signaux binaires qui sont convertis par un circuit convertisseur du type 3 à 8, 356, pour donner sur les bornes de sortie 1-6 une série séquentielle de six signaux de validation qui sont ensuite transmis par des résistances de couplage de protection 302 aux entrées de

base de transistors amplificateurs de courant 360. Les sor-

ties de collecteur des transistors 360 sont connectées par des moyens appropriés aux connexions d'attaque de colonnes d'une matrice d'affichage à diodes électroluminescentes de type classique (non représentée). A des instants appropriés au cours du cycle de programme, les bornes de sortie 8-15 du processeur 354 appliquent des signaux d'attaque de lignes de diodes électroluminescentes sur les entrées des transistors d'attaque 348 qui effectuent une amplification en courant de ces signaux et les appliquent d'une manière

appropriée à la matrice d'affichage à diodes électrolumi-

nescentes. L'affichage particulier (par exemple température, temps, etc) que génère la matrice d'affichage à diodes électroluminescentes est ainsi fonction de la coïncidence

des courants d'attaque appliqués à des diodes électrolumi-

nescentes sélectionnées dans la matrice d'affichage, con-

formément aux instructions générées dans le processeur 354.

Les signaux de validation présents sur les bornes de sortie 1-6 du convertisseur du type 3 à 8, 356, sont également appliqués d'une manière connue aux connexions de colonnes d'un réseau d'interrupteurs à membrane classiques (non représenté). En fonction des interrupteurs du réseau

qui sont fermés par l'utilisateur, des signaux de condi-

tionnement appropriés sont ainsi renvoyés vers les bornes d'entrée 30-33 du processeur 354, de façon à communiquer à

ce dernier des données de commande introduites par l'utili-

sateur. Les données introduites par l'utilisateur sont enregistrées dans le processeur 354 en vue d'une utilisation continue ou choisie à l'avance, pendant l'exécution des opérations programmées dans le pupitre 50. En outre, les données peuvent être transférées sur une ou plusieurs des lignes reliant les bornes 3-6 et 16-19 des processeurs 354 et 352, en vue d'un traitement interactif avec des données

et des instructions reçues sur la borne d'entrée 26 du pro-

cesseur 352 à partir du dispositif de commande 48. Dans un mode de réalisation de l'invention qui a été réellement construit, on a employé les deux processeurs 354 et 352 dans

le but principal d'obtenir une capacité appropriée de mémoi-

re et de traitement, mais on notera qu'avec d'autres formes de processeurs ayant une plus grande capacité de mémoire,

on pourrait employer un seul processeur dans le pupitre 50.

Les données de nature volatile, par exemple les données introduites par l'utilisateur ou d'autres données susceptibles de changer, sont également enregistrées dans

une mémoire vive séparée 350, de type CMOS, qui est bran-

chée par l'intermédiaire de diodes 376 et 374 à des sources d'alimentation redondantes. En cas de perte de la source continue normale à 5 V connectée par la diode 376, comme en cas de coupure d'électricité temporaire dans la maison dans laquelle le système est installé, une batterie appropriée fournit de l'énergie de secours par l'intermédiaire de la

diode 374, pour conserver les données volatiles enregis-

trées dans la mémoire 350. Un signal spécial de contrôle des données en mémoire peut être enregistré dans la mémoire 350 dans le but de fournir une indication de la validité ou

de l'invalidité des données enregistrées après le rétablis-

sement de l'électricité, afin d'éviter un fonctionnement

incorrect accidentel du système de pompe à chaleur.

Comme indiqué précédemment, le pupitre 50 se trouve normalement dans la structure dont le volume d'air doit être climatisé, tandis que le dispositif de commande 48 se trouve normalement dans un emplacement auquel on peut le ranger commodément, à distance du pupitre 50. Il est donc nécessaire d'assurer la transmission des données entre le pupitre 50 et le dispositif de commande 48.-Dans le cas de la communication du pupitre 50 vers le dispositif de

commande 48, on réalise ceci au moyen d'un circuit de sor-

tie allant de la borne de sortie 27 du processeur 352 vers la résistance d'entrée 418 du dispositif de commande 48

(figure 12a), par l'intermédiaire du transistor amplifica-

* teur 362 et de la ligne B du câble 52. Inversement, les signaux de données provenant du dispositif de commande 48 sont reçus sur la ligne C du câble 52 et ils sont appliqués à la borne d'entrée de données 26 du processeur 352 par le transistor amplificateur 364. Une commande précise des caractéristiques temporelles et de la synchronisation de

l'exécution des programmes dans le pupitre 50 et le disposi-

tif de commande 48 est assurée par un signal d'interruption à 50 Hz qui est appliqué par la ligne A du câble 52 aux

bornes d'entrée 38 des deux processeurs.

On va maintenant considérer le dispositif de commande du système, 48, qui est représenté sur les figures 12a et 12b. Les données de température, détectées par les thermistances T2- T5, T7a' T7b, et T8, sont introduites dans le processeur 450 de la manière suivante. Des signaux de commande de séquence présents sur les bornes de sortie

34-37 du microprocesseur 450 sont appliqués par des amplifi-

cateurs séparateurs faisant partie du circuit intégré 454 aux bornes d'entrée 10, 11, 13, 14 du multiplexeur 456, dans lequel ces signaux sont multiplexés d'une manière appropriée avec les bornes 4-9, 22 et 23, pour connecter séquentiellement les thermistances à la borne de sortie 1 du multiplexeur 456. Au moment o le signal de sortie de chaque thermistance apparait séquentieilement sur la borne 1 du multiplexeur, il est appliqué au point de connexion des résistances 394 et 396, sur la borne d'entrée 7 du circuit oscillateur 462. Des résistances 404 et 394 sont incorporées dans le circuit de chacune des thermistances

de façon à linéariser dans une certaine mesure la caracté-

ristique résistance/température, par ailleurs fortement non

linéaire, de chacune des thermistances. Le réseau de résis-

tances formé par la thermistance sélectionnée et les résis-

tances 406, 404, 394 et 396, en combinaison avec le conden-

sateur 486, commande la fréquence d'oscillation de l'oscil-

lateur 462 pour faire apparaître sur la borne de sortie 3 de l'oscillateur un signal répétitif dont la fréquence est

représentative de la température que détecte la thermistan-

ce considérée. Ce signal répétitif est appliqué à un groupe de bascules 464, fonctionnant en diviseur par 16, de façon à réduire la fréquence du signal de température à une gamme de

fréquence convenant à l'utilisation par-le processeur 450.

De cette manière, l'oscillateur 462 peut fonctionner à une fréquence relativement élevée, ce qui permet au condensateur

486 d'avoir une valeur raisonnablement faible.

Le signal de température est ensuite appliqué par un amplificateurséparateur contenu dans le circuit intégré 454 à la borne d'entrée 16 du processeur 450, qui contrôle

la période correspondant à la fréquence du signal et la con-

vertit en une valeur de température correspondante. Pour réaliser ceci, le processeur 450 exécute un sous-programme défini à l'avamce de façon à compter le nombre d'incréments de temps prédéterminés entre les fronts avant et arrière de chaque demi-cycle du signal carré qui apparaît en sortie du

groupe de bascules 464. Un autre sous-programme du proces-

seur 450 compare ensuite ce nombre aux valeurs d'une table de "températures" dans sa mémoire morte, pour déterminer la

température que détecte la thermistance considérée. En pro-

grammant de façon appropriée cette table numérique dans la

mémoire morte du processeur 450, on obtient une linéarisa-

tion supplémentaire de la thermistance.

Le signal d'interruption à 50 Hz mentionné précé-

demment est appliqué sur la borne d'entrée 38 du processeur

450 et il est utilisé pour déclencher l'exécution du pro-

gramme principal décrit en relation avec l'organigramme de la figure 6. La commande électrique réelle des composants fonctionnels de la pompe à chaleur est effectuée à partir

des bornes de sortie 8-15 du processeur 450 qui sont con-

nectées respectivement à des bobines de relais 520-527 à 24V. Ces bobines de relais font partie du dispositif de commande 48 et leurs contacts respectifs 520a-527a sont connectés d'une manière classique par l'intermédiaire d'une source de tension alternative à 24 V, portant la référence 530, aux relais d'alimentation qu'on a décrits en relation avec la figure 1. Par commodité, les contacts du relais 527 (commandant le fonctionnement du compresseur à vitesse élevée) dans le dispositif de commande 48 sont connectés en commun à la bobine du relais d'alimentation du compresseur, 61, et à la bobine du relais d'alimentation du ventilateur, 57, du fait que ces deux bobines sont excitées simultanément

pendant le fonctionnement du système de pompe à chaleur.

Le tableau V ci-après donne la liste et la descrip-

tion de composants du commerce pour les circuits de proces-

seur du pupitre 50 des figures lia, llb tandis que le tableau

VI ci-après donne la liste et la description de composants

du commerce pour les circuits de processeur du dispositif de

commande 48 des figures 12a, 12b.

TABLEAU V

Circuits de processeur pour le pupitre 50

Composants des figures lia, llb Description

Résistance 294 Résistance 295 Résistances 296 Résistances 298 Résistances 300 Résistances 302 Résistances 304 Résistances 306 Résistance 308 Résistance 310 Résistance 312 Résistance 314 Résistance 316 Résistance 318 Résistance 320 Résistance 322 Résistance 324 Résistance 326 Condensateur 328 Condensateur 330 Condensateur 332 Condensateur 334 Condensateur 336 Condensateur 338 Condensateur 340 Condensateur 342 Condensateur 344 Condensateur 346 Transistors 348 Circuit intégré 350 Circuits intégrés 352, 354 Circuit intégré 356 Circuit intégré 358 1 krL., 1/4 W

3,6... 1/4 W

56 iL, 1 W chacune 33 k I, 1/4 W chacune k R., 1/4 W chacune 390-0L, 1/4 W chacune 2 k -CL, 1/4 W chacune 2k IL, 1/4 W chacune k _D_, 1/4 W 3,3 k- L, 1/4 W

68.-L, 1/2 W

2,7 k _O, 1/4 W ktL, 1/4 W 2,7 k-.L, 1/4 W k., 1/4 W 39 k JL, 1/4 W 1 k/L, 1/4 W

51.0-L, 1/2 W

0,1 pF 100 V 6,8 pF 35 V 33 pF 10 V 0,1 pF 100 V 0,1 uF 100 V

0,1 PF 100 V

0,1 pF 100 V 0,1 pF 100 V 0,1 >iF 100 V 0,1 pF 100 V General Electric D40CIN Motorola MCM145101L-3P

MOSTEK MK3870N

Texas Instruments SN7445N Motorola MC14069UBCP Transistors 360 Transistor 362 Transistor 364 Régulateur de tension 366 Bobine 368

Bobine 370 -

Diodes 372 Diodes 374, 376, 378, 380 Motorola MPS 6562 Motorola MPS 2907 Motorola MPS 2222 Lambda LAS1505 mH 5% mH 5% General Electric A15A General Electric DT230H

TABLEAU VI

Circuits de processeur pour le dispositif de commande 48

Composants des figures 12a, 12b Description

Résistances 382 Résistances 386, 388, 390 Résistance 392 Résistance 394 Résistance 396 0 4J Résistances 398,40 e422,436,440 Résistance 402 Résistance 404 Résistances 406, 443 Résistance 408 Résistance 410 Résistance 412 Résistances 416 Résistance 418 Résistances 420 Résistances 424, 426, 430 Résistance 428 Résistance 438 Transistor 444 Transistors 446, 448 Circuit intégré 450 Circuits intégrés 452, 454 Circuit intégré 456 Circuit intégré 458 Circuit intégré 460 Circuit intégré 462 Circuit intégré 464 Régulateur de tension 468 Régulateur de tension 470 Condensateurs 476,487,492,494 Condensateurs 478, 482 Condensateurs 480 Condensateurs 485 Condensateurs 486 Condensateurs 488 Condensateurs 490 Diodes 498,500,502,504,506,

508,510

Quartz 514 3,3 k.L, 1/4 W chacune 4,7 kJ., 1/4 W chacune 1 k._, 1/4 W k., 1/4 W

L, 1/4 W

k.a_, 1/4 W chacune

680Q _, 1/2 W

3240-L, 1/8 W

270XrL, 1/4 W chacune 23,2 k.CL, 1/8 W 681 k _L, 1/8 W

68 _L, 1/2 W

3,3 k.n, 1/4 W 1 kL, 1/4 W 2,2 kmL, 1/4 W 1 k Q, 1/4 W 39 kXL, 1/4 W

684-L, 1/2 W

General Electric GES6016 Motorola MPS 2907 Mostek MK3870N-10

RCA CA 3081

RCA CD4067BE

Texas Instruments TID 126 N Motorola MC 14069UBCF Signetics SE 555N Motorola MC14024BCP Lambda LAS1505 Lambda LAS1512 0,1 pF, 100 V 6,8 pF, 35 V 33 pF, 10 V 3,3 pF, 75 V 0,12 JuF, 200 V 0,01,iF, 100 V 4,7 iF, 35 V

DT230H

3,579545 MHz

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de commande d'un système de pompe à chaleur à plusieurs états dans le but de minimiser la consommation d'énergie pendant que le système fonctionne de façon à amener la température d'un espace fermé à un niveau de température désiré, caractérisé en ce que: on établit

une valeur de température objectif représentative de la tem-

pérature désirée; on détecte la température réelle de l'espace fermé; on déclenche le fonctionnement du système de pompe de chaleur sous l'effet d'une différence entre la température réelle et la température objectif; on mesure

la vitesse de variation de la température réelle à l'expi-

ration d'intervalles de temps choisis à l'avance au cours desquels une élévation de l'état de fonctionnement du système de pompe à chaleur vers un niveau supérieur de consommation d'énergie est interdite; et on n'élève le système de pompe à chaleur à l'état de fonctionnement immédiatement supérieur, à l'exclusion de tout autre, à l'expiration des intervalles de temps choisis à l'avance, que lorsque la vitesse de variation de la température

réelle est inférieure à une valeur nécessaire pour attein-

dre pratiquement la température objectif en une durée prédé-

terminée. 2. Procédé de commande d'un système de pompe à

chaleur à plusieurs états dans le but de maintenir le systè-

me dans l'état de fonctionnement ayant le meilleur rende-

ment énergétique tout en étant compatible avec l'obtention des conditions de température désirées pour un espace fermé, caractérisé en ce que: on établit une température objectif représentative de la température désirée pour l'espace fermé; on détecte la température réelle de l'espace fermé et on la compare à la température objectif; on déclenche le fonctionnement du système de pompe à chaleur dans l'état de fonctionnement ayant le meilleur rendement énergétique, pour

faire varier la température réelle en direction de la tempé-

rature objectif; on interdit une augmentation d'état de fonctionnement pendant une durée prédéterminée à la suite du

déclenchement du fonctionnement du système de pompe à cha-

leur; on mesure la vitesse de variation de la température réelle pendant cet intervalle d'interdiction de changement

d'état; et on ne déclenche un changement d'état correspon-

dant à une augmentation, à l'expiration de l'intervalle de temps d'interdiction, que lorsque la vitesse de variation

de la température réelle n'atteint pas une valeur correspon-

dant à un critère prédéterminé qui est en fonction pour la valeur de la différence entre la température réelle et la température objectif qui existe au moment de l'expiration de l'intervalle de temps d'interdiction, cette valeur de critère étant représentative de la vitesse de variation de la température réelle qui est nécessaire pour atteindre la

température objectif en une durée choisie à l'avance.

3. Procédé selon là revendication 2, caractérisé

en ce que l'intervalle de temps d'interdiction d'augmenta-

tion d'état est déclenché chaque fois qu'une augmentation d'état de fonctionnement a lieu, afin d'éviter d'augmenter l'état de fonctionnement de plus d'un état pendant chaque

intervalle de temps d'interdiction.

4. Procédé de commande d'un système de pompe à

chaleur à plusieurs états, dans le but de maintenir le sys-

tème dans l'état de fonctionnement ayant le meilleur rende-

ment énergétique, tout en étant compatible avec l'obtention de conditions de température désirées pour un espace fermé, caractérisé en ce que: on établit une température objectif représentative de la température désirée pour l'espace fermé; on détecte la température réelle. de l'espace fermé et on la compare à la température objectif; on établit une table de critères de changement d'état de fonctionnement qui est constituée par un ensemble de valeurs de différence

de température entre la température réelle et la tempéra-

ture objectif pour lesquelles des changements d'état de fonctionnement ont lieu pour le système de pompe à chaleur,et

la valeur de différence de température entraînant un chan-

gement inter-état, c'est-à-dire un changement d'un état à l'état de fonctionnement immédiatement adjacent faisant suite à un changement de même sens, est supérieure à la valeur de différence de température entraînant un changement

intra-état, c'est-à-dire un changement pour lequel se proMi-

eent successivement la mise en fonction et la mise hors fonc-

tion, dans un sens ou dans l'autre, d'un état de fonctionne-

ment donné; sous l'effet d'une différence prédéterminée entre la température réelle et la température objectif, on fait fonctionner le système de pompe à chaleur dans l'état de fonctionnement ayant le meilleur rendement énergétique et

faisant varier la température réelle en direction de la tem-

pérature objectif, et on commande ensuite le fonctionnement

du sytème de pompe à chaleur conformément à la table de cri-

tères de changement d'état pour faire passer périodiquement le système de pompe à chaleur dans l'état de fonctionnement ayant le meilleur rendement énergétique et nécessaire pour atteindre la température objectif en une durée choisie à l'avance. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en ce que la valeur de la différence de température inter-

état est approximativement égale au double de la valeur de la différence de température intra-état, 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en ce que la valeur de la différence de température inter-

état est approximativement égale à 0,50C et la valeur de la différence de température intra-état est approximativement

égale à 0,250C.

7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé

en ce que, à la suite d'une augmentation d'état de fonc-

tionnement, on interdit toute augmentation supplémentaire pendant une durée prédéterminée, on détermine la vitesse de

variation de la température réelle sur cette durée d'inter-

diction; et on ne déclenche une augmentation d'état à l'achèvement de cette durée d'interdiction que si la vitesse de variation de la température réelle est insuffisante pour que la température réelle atteigne la température objectif

en un intervalle de temps prédéterminé.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'intervalle de temps prédéterminé est d'environ

une heure.

9. Dispositif de gestion de consommation d'énergie pour un système de pompe à chaleur comportant plusieurs états de fonctionnement, chacun d'eux représentant un niveau différent de consommation d'énergie, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens (T7a, T7b) destinés à détecter la température réelle d'un espace fermé qui doit être climatisé par le système de pompe à chaleur; des moyens d'entrée actionnés par l'opérateur (50) destinés à établir un réglage de température désiré pour l'espace fermé; des moyens (48) destinés à établir une table de critères de changement d'état de fonctionnement qui est constituée par un ensemble de valeurs de différence de température entre la température réelle et la température désirée de l'espace fermé, pour

lesquelles des changements d'état du système de pompe à cha-

leur ont lieu, la valeur de différence de température entraînant des changements inter-états étant notablement

supérieure à la valeur de différence entraînant des change-

ments intra-états, les changements inter-états étant ceux qui se produisent lorsque le système se déplace entre états

de fonctionnement adjacents dans le même sens qu'un change-

ment d'état immédiatement précédent, tandis que les change-

ments intra-états sont ceux qui se produisent lorsque le système se déplace entre états de fonctionnement adjacents

dans un sens opposé à celui d'un changement d'état immédia-

tement précédent; des moyens (48) destinés à comparer la

température réelle détectée au réglage de température dési-

ré pour déterminer la différence de température entre eux

des moyens (48) destinés à comparer la différence de tempé-

rature aux valeurs de la table de critères de changement d'état pour en déduire un paramètre de commande qui indique si un changement d'état de fonctionnement particulier doit

avoir lieu; et des moyens (48) qui réagissent à ce paramè-

tre de commande en changeant l'état de fonctionnement du système de pompe à chaleur pour le faire correspondre à l'état particulier nécessaire pour amener la température réelle en coïncidence avec le réglage de température désiré,

en une durée choisie à l'avance.

10. Dispositif de gestion de consommation d'éner-

gie selon la revendication 9, caractérisé en ce que la valeur de différence inter-état est approximativement égale

au double de la valeur de différence intra-état.

il. Dispositif de gestion de consommation d'éner-

gie selon la revendication 10, caractérisé en ce que la valeur de la différence de température inter-état est

approximativement égale à 0,50C et la valeur de la diffé-

rence de température intra-état est approximativement égale

à 0,250C.

12. Dispositif de gestion de consommation d'éner-

gie selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il com-

prend des moyens (T8) destinés à détecter la température à l'extérieur de l'espace fermé; des moyens (48) destinés

à déterminer un réglage de température objectif en augmen-

tant la température désirée introduite par l'utilisateur selon une fonction prédéterminée de la différence entre le réglage de température désiré introduit par l'utilisateur et la température extérieure, et des moyens (48) destinés

à substituer la température objectif au réglage de tempéra-

ture introduit par l'utilisateur, dans la détermination de la différence de température à comparer avec les valeurs de

la table de critères de changement d'état.

13. Dispositif de gestion de consommation d'éner-

gie selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il com-

prend des moyens (48) destinés à interdire un changement

d'état pendant des durées fixes suivant des changements pré-

déterminés dans les conditions de fonctionnement du système de pompe à chaleur; des moyens (48) destinés à déterminer la vitesse de variation de la température réelle pendant la durée d'interdiction de changement d'état; et des moyens (48) qui, à la fin de la durée d'interdiction de changement

d'état, autorisent un changement d'état vers un état à con-

sommation d'énergie supérieure, dans le seul cas o la vitesse de variation de la température réelle est inférieure à une valeur nécessaire pour atteindre pratiquement le

réglage de température désiré en une durée prédéterminée.

14. Dispositif de gestion de consommation d'éner-

gie selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'à la suite d'une augmentation d'état, les moyens d'interdiction

de changement d'état redéclenchent une durée fixe d'interdic-

tion d'un nouveau changement d'état, de façon à n'autoriser

qu'une seule augmentation d'état pour chaque durée d'inter-

diction de changement d'état.