FR2500916A1

FR2500916A1 - Procede et appareil pour le chauffage de l'eau avec charge controlee pendant les heures creuses

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Publication number: FR2500916A1
Application number: FR8203226A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1982-09-03
Also published as: DE3206035A1; FR2500916B1; CA1189934A; DE3206035C2; GB2096358B; CH660415A5; US4449178A; GB2096358A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL POUR LE CHAUFFAGE DE L'EAU AVEC CHARGE CONTROLEE PENDANT LES HEURES CREUSES. L'APPAREIL DE L'INVENTION COMPREND UNE HORLOGE 34, UN DETECTEUR DE TEMPERATURE 24 COMMUNIQUANT AVEC L'EAU D'UN CHAUFFE-EAU 20 EN VUE DE DETERMINER LA TEMPERATURE DE CETTE EAU, DES ELEMENTS 40, 42 DESTINES A REGLER LA PUISSANCE D'ENTREE DU CHAUFFE-EAU 20, AINSI QU'UNE UNITE DE TRAITEMENT 28 DESTINEE A DETERMINER DE MANIERE ITERATIVE DES TRANCHES DE TEMPS, CALCULER LA PROPORTION DE LA PUISSANCE DU CHAUFFE-EAU 20 REQUISE POUR ELEVER LA TEMPERATURE DE L'EAU D'UNE VALEUR DESIREE AU COURS DE CHAQUE TRANCHE DE TEMPS, ET POSITIONNER LES ELEMENTS DE REGLAGE DE LA PUISSANCE D'ENTREE 40, 42 D'APRES LA PROPORTION CALCULEE. L'INVENTION EST UTILISEE POUR LE CHAUFFAGE DE L'EAU PENDANT LES HEURES CREUSES EN COMPENSANT LA CONSOMMATION D'EAU CHAUDE PENDANT LA PERIODE DE CHAUFFAGE.

Description

Ia présente invention concerne des dispositifs

de contrôle de chauffe-eau et, en particulier, un appa-

reil et un procédé pour le chauffage contrôlé de l'eau

pendant les heures creuses.

Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 2.238.624 au nom de Clark, on décrit un dispositif

de contrôle de chauffe-eau pendant les heures creuses.

Ce dispositif de contrôle est conçu pour brancher un chauffe-eau au moment voulu en vue de chauffer l'eau à une température désirée pour une heure spécifiée alors

que le chauffage est arrêté. Le temps et la températu-

re sont tous deux mesurés continuellement, de telle

sorte que le chauffe-eau soit branché lorsque la tempé-

rature de l'eau tombe à la "valeur critique" à ce mo-

ment. Fondamentalement, l'eau est à sa"température cri-

tique" lorsque le laps de temps requis pour chauffer l'eau, à la puissance maximum du chauffe-eau, de la

température qu'elle a à ce moment, à la température dé-

sirée, est égal ou supérieur au laps de temps restant avant l'heure de coupure spécifiée. Par exemple, en supposant que l'on désire une température de 820C à

8 heures du matin et en supposant également qu'un chauffe-

eau élève la température de l'eau de 5,50C par heure, certaines températures critiques sont les suivantes: 37,70C à minuit 48,80C à 2 heures 600C à 4 heures 71,10C à 6 heures Dès lors, le chauffe-eau est branché à minuit

si l'eau est à une température de 380C ou moins.

Le dispositif de contrôle peut être réglé manu-

ellement en vue de compenser les vitesses de chauffage

différentes à pleine puissance de différents chauffe-

eau. Bien que, dans le brevet précité de Clark, on

tente de chauffer l'eau à une température maximum dési-

rée pour une heure prédéterminée, le dispositif décrit dans ce brevet n'est pas conçu pour régler l'élément chauffant à une partie seulement de sa puissance maximum; au contraire, il fonctionne toujours à pleine S puissance. Dès lors, le dispositif décrit dans le brevet de Clark agit uniquement pour brancher le chauffe-eau au moment de démarrage approprié, ainsi

que pour débrancher le chauffe-eau à l'heure spécifiée.

Contrairement au dispositif de Clark, le dispositif de la présente invention règle la puissance d'entrée du chauffe-eau dans le but de chauffer l'eau en utilisant moins de la puissance maximum de ce chauffeeau. En réglant la puissance du chauffe-eau, l'eau peut être chauffée pendant une période prédéterminée, tout en compensant automatiquement les caractéristiques du chauffe-eau, la température de l'eau au démarrage,

ainsi que la consommation d'eau chaude au cours de l'in-

tervalle de temps.

Il existe, sur le marché, différents autres dispositifs de minutage permettant de brancher et de

débrancher des chauffe-eau ou des appareils apparentés.

Toutefois, aucun de ces dispositifs de minutage ne tire profit de la répartition virtuelle de la charge résultant d'un réglage de la puissance d'entrée de l'appareil de chauffage en vue d'élever la température de leau pendant un laps de temps prédéterminé. En outre, aucun de ces dispositifs ne permet de compenser automatiquement la consommation d'eau chaude au cours

de ce laps de temps.

La présente invention permet de surmonter bon

nombre des difficultés inhérentes aux systèmesde chauf-

fage fonctionnant pendant les heures creuses suivant la technique antérieure en prévoyant un appareil et un procédé en vue de contrôler automatiquement le niveau

de puissance d'un élément chauffant dans un chauffe-

eau dans le but de chauffer l'eau à une température

maximum désirée au cours d'une période prédéterminée.

Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déterminer la température de l'eau dans un chauffe-eau, calculer la proportion de la puissance maximum du chauffe-eau qui est requise pour élever la température de l'eau, au cours d'une tranche de temps prédéterminée de la période prédéterminée,

d'une valeur proportionnelle à l'élévation de tempéra-

ture totale désirée sur l'ensemble de la période pré-

déterminée, régler la puissance du chauffe-eau d'après la propor-

tion de puissance calculée, attendre la fin de la tranche de temps prédéterminée de la période prédéterminée, déterminer la nouvelle température de l'eau dans le chauffe-eau, puis répéter ces étapes jusqu'au terme de la période prédéterminée. Dans ce procédé, afin de faciliter l'étape de calcul, on détermine et utilise également

la relation entre la proportion préalablement détermi-

née de la puissance maximum du chauffe-eau et l'éléva-

tion de le température de l'eau obtenue au cours de la

tranche de temps précédente.

En conséquence, un objet de la présente inven-

tion est de fournir un procédé et un appareil pour le chauffage de l'eau à une température désirée pendant

une période prédéterminée.

Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil pour le chauffage

de l'eau pendant les heures creuses, compensant automa-

tiquement les caractéristiques de chauffage du chauffe-

eau.

Un objet supplémentaire de la présente inven-

tion est de fournir un procédé et un appareil pour le

chauffage de l'eau pendant les heures creuses, ce pro-

cédé et cet appareil permettant de chauffer l'eau avec

une puissance réduite et pendant une plus longue pé-

riode, comparativement à celle pouvant être atteinte avec les minuteries classiques de chauffe-eau, afin de réduire davantage la charge de pointe qu'exige le chauffe-eau.

Un autre objet encore de la présente inven-

tion est de fournir un procédé et un appareil pour le chauffage de l'eau pendant les heures creuses, réglant automatiquement la puissance d'entrée de l'élément

chauffant du chauffe-eau dans le but de réduire l'éner-

gie consommée par ce dernier chaque fois que cela est possible. Les objets,-avantages, caractéristiques et résultats précités de la présente invention, ainsi que d'autres apparaîtront clairement à l'homme de métier à

la lecture de la description détaillée ci-après d'une

forme de réalisation donnée à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels:

la figure 1 est un schéma de principe illus-

trant la séquence des opérations d'une forme de réali-

sation préférée de la présente invention; la figure 2 est un schéma de montage illustrant certains des éléments pouvant être utilisés en relation avec la présente invention;

la figure 3 est un tableau illustrant la varia-

tion de température survenant au cours de la période

prédéterminée, conjointement avec la proportion de la puis-

sance maximum du chauffe-eau qui est utilisée pour cha-

que tranche de temps dans un chauffe-eau hypothétique, sans consommation d'eau chaude pendant cette période; et

la figure 4 est un diagramme illustrant l'élé-

vation de température de l'eau en fonction du temps

dans le chauffe-eau hypothétique de laàfigure 3.

La présente invention concerne un procédé et

un appareil pour le chauffage progressif de l'eau,pen-

dant les heures creuses,à une température maximum pré-

déterminée au terme d'un intervalle de temps prédéter-

miné, réduisant ainsi la consommation d'énergie pendant

les heures de pointe.

Tout comme avec les dispositifs de minutage

pendant les heures creuses suivant la technique anté-

rieure, dans le procédé et l'appareil de la présente invention, on envisage le chauffage d'un réservoir d'eau suffisamment grand en vue de satisfaire aux be-

soins en eau chaude d'une journée complète dès le dé-

but de celle-ci. Toutefois, contrairement à ces dispo-

sitifs de la technique antérieure, l'invention permet de compenser automatiquement les caractéristiques de

chauffage du chauffe-eau particulier, ainsi que la con-

sommation d'eau chaude au cours de la période de chauf-

fage. Cette compensation est effectuée en contrôlant

périodiquement la température de l'eau dans le chauffe-

eau, puis en calculant la puissance requise pour éle-

ver la température de l'eau d'une valeur déterminée au

cours de la période suivante. L'amplitude de la varia-

tion de température désirée est déterminée en calculant le nombre de périodes restant avant que le système soit débranché, puis en divisant ce nombre par la variation

de température totale désirée depuis ce moment jusqu'-

au débranchement du système. Etant donné que ces cal-

culs sont répétés périodiquement, l'invention permet de compenser automatiquement toute consommation éventuelle d'eau chaude au cours d'une période en augmentant la puissance d'entrée de l'élément chauffant au cours des

périodes suivantes.

En ce qui concerne la figure 1, on supposera

qu'il est souhaitable de chauffer l'eau depuis 22 heu-

res jusqu'au lendemain à 8 heures et que chaque tranche

) de temps de cette période totale de 10 heures a une du-

rée d'une heure.

En se référant à présent à la figure 1, on peut constater que le chauffeeau est débranche jusqu'à 22 heures. Si ce procédé est mis en oeuvre par un

microprocesseur, celui-ci pourrait contrôler une hor-

loge toutes les heures afin de déterminer le début de la période, le début et la fin de chaque tranche de

temps, ainsi que la fin de la période. L'horloge pour-

rait être une horloge de sept jours afin d'établir des temps de démarrage et d'arrêt différents suivant le jour de la semaine. On pourrait également utiliser d'autres type d'horloges. Par exemple, on pourrait utiliser une horloge d'une année permettant de faire varier les

temps de démarrage et d'arrêt en fonction de la saison.

Dès que la période commence, le chauffe-eau est branché, pour la tranche de temps suivante (en l'occurrence, une

heure), à un pourcentage de la puissance maximum (égale-

ment appelé ci-après "COEFFICIENT D'UTILISATION"). Lors du calcul du COEFFICIENT D'UTILISATION, il est tenu compte de la variation de température désirée, du laps de temps résiduel, ainsi que des caractéristiques de chauffage du chauffe-eau particulier. Pour calculer le

COEFFICIENT D'UTILISATION, on lit la température actuel-

le de l'eau et l'on applique la formule suivante: COEFFICIENF D'UrILISATION =(=T) K dans laquelle: A T = température désirée température actuelle, N S = nombre de tranches de temps restant

avant le débranchement du système.

K = durée de la période précédente mul-

pliée par le pourcentage de la puissance appliquée au cours de cette période (c'est-à-dire le COEFFICIENT D'UTII.1SATION), divisé par la température actuelle (Ti) 3o moins la température atteinte au début de la tranche de temps précédente (T iî) ou TE (Temps Ecoulé en heures) X COEFFICIENT D UFILISATION il1 T. - Ti 1 T. 1 = augmentation de température au cours die la tranche de temps précédente, cette quantité pouvant

avantageusement être appelée "élévation de températu-

re T.

Etant donné que l'on ne possède aucune informa-

tion concernant l'élévation de température T ou la gran-

deur du COEFFICIENT D'UTILISATION précédent jusqu'à la deuxième tranche de temps, la valeur K est initialement

déterminée en fonction des spécifications du chauffe-

eau particulier. Par exemple, on considérera un appa-

reil qui chauffe l'eau à 280C en une heure en fonction-

nant à pleine puissance. La valeur K de ce chauffe-eau est initialement calculée comme suit:

TE X COEFFICIENT D UTILISATION. 1 1 X 1

K= T - Tî =-i - =7 = 0,0361 Ti i 1 27,7 C Le chauffe-eau doit alors être réglé au niveau de puissance calculé. La plupart des chauffe-eau ne

sont pas équipés d'un dispositif de contrôle de puis-

sance pour l'élément chauffant. En conséquence, on doit prévoir un moyen permettant de régler la puissance du

chauffe-eau. Une façon de procéder consiste à bran-

cher et débrancher la puissance d'entrée du chauffe-

eau afin de réduire la consommation d'énergie moyenne

par unité de temps. Dans le cas d'un chauffe-eau à ali-

mentation électrique, on peut réaliser cet objet en comp-

tant le nombre de cycles de courant alternatif et en ap-

pliant, au chauffe-eau, moins de la totalité des cycles

dans chaque unité de temps. Le nombre de cycles appli-

qués au chauffe-eau par unité de temps dépend évidem-

ment du COEFFICIENT D'UTILISATION calculé. A titre

d'exemple, on supposera également que, d'après les cal-

culs, 250 de la puissance du chauffe-eau doivent être appliqués pendant la période suivante. On pourrait alors envisager l'application de quatre cycles de courant à l'entrée du chauffe-eau, suivis de la non-application de

12 cycles de courant à cette entrée, etc., ce qui pour-

rait avoir pour effet d'alimenter l'élément chauffant

à un niveau de 25%.

Au terme de la tranche de temps, on lit à nou-

veau la température de l'eau. On calcule ensuite la valeur K pour le chauffe-eau; si cette valeur se situe dans les 30 0 de la valeur précédemment calculée (Ki _) le COEFFICIENT D'UTILISATION suivant est alors calculé en utilisant la nouvelle valeur K. D'autre part, si K ne se situe pas dans les 30% de (Ki,) il

est alors fixé à sa valeur précédente (Ki_1) afin d'évi-

ter d'importantes fluctuations dans la valeur de K. Il est à noter que l'élévation de température T pourrait

être assez faible, par exemple, si une importante quan-

tité d'eau chaude était consommée au cours de la tran-

che de temps précédente. Ces étapes sont répétées jus-

qu'à 8 heures du matin, moment auquel la température de l'eau contenue dans le chauffe-eau se sera normalement élevée au degré désiré. Evidemment, il y a une limite à la quantité d'eau que le chauffe-eau peut chauffer à un nombre de degrés donné en une période déterminée, même en fonctionnant à pleine puissance. Dès lors, si l'on doit chauffer une quantité d'eau dépassant cette

limite, par exemple, en raison d'une grande consomma-

tion, l'eau n'atteindra pas la température souhaitée au

terme de la période de chauffage.

La figure 2 est un schéma de montage illus-

trant les différents éléments d'une forme de réalisation de l'invention. Les lignes figurant les barres omnibus

de données, d'adresses et de contrôle indiquent la cir-

culation des informations entre les divers éléments il-

lustrés dans le dessin. Elles n'indiquent pas néces-

sairement les liaisons physiques entre les éléments.

Un chauffe-eau 20 renfermant un élément chauf-

fant 22 est muni d'un élément de détection de températu-

re 24 qui peut être un thermistor dont la résistance va-

rie en fonction de la température, ou n'importe quel au-

tre trarisducteur pouvant être utilisé pour lire la tem-

pérature. Le thermistor est raccordé à une entrée 26

d'un microprocesseur 28. Ce dernier convertit la lec-

ture analogique fournie par le thermistor en une valeur numérique appropriée pour les calculs. Le microproces-

seur peut être programmé pour suivre les étapes décri-

tes ci-dessus en se référant à la figure 1.

Les éléments situés dans la zone délimitée par des lignes en traits discontinus et désignée par le

chiffre de référence 30 constituent un générateur de si-

gnaux de rythme. Ces éléments émettent un signal d'une très haute fréquence. Cette fréquence est acheminée à un diviseur 32 qui la divisé par 4 pour rythmer le microprocesseur, et par 256, pour rythmer une horloge 34

de 7 jours. Un dispositif d'affichage à diodes électro-

luminescentes 36 indique le temps.

Une source d'alimentation de courant alterna-

tif 38 est raccordée sélectivement à l'élément chauffant 22 par un relais à semi-conducteurs 40. Ce relais est

déclenché par un compteur 42.

Conjointement avec le relais à semi-conducteurs, ce compteur règle la puissance d'entrée de l'élément chauffant 22 en modifiant le nombre de cycles qui sont appliqués à l'entrée du chauffe-eau par unité de temps,

ainsi qu'on l'a décrit ci-dessus à propos de la figure 1.

Il est à noter que l'on pourrait utiliser d'autres élé-

ments pour remplir la même fonction. En fait, on pour-

rait employer avantageusement d'autres dispositifs capa-

bles de brancher et de débrancher rapidement la puissan-

ce d'entrée de l'élément chauffant.

On se référera à présent aux figures 1 et 3 qui illustrent les données pour un système de chauffage hypothétique dans lequel on utilise un chauffe-eau qui, lorsqu'il fonctionne à pleine puissance, chauffe l'eau à 27,7 C en une heure. Dans cet exemple, on souhaite

chauffur l'eau à 71,10C pour 8 heures du matin. La tem-

pérature initiale de l'eau est de 43,3 C à 22 heures.

Ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, le COEFFICIENT D'UTILISATION est égal à (àT) K

La valeur A T (température désirée - tempéra-

ture actuelle) calculée est la suivante: 71,1 C - 43,3 C = 27,8 C. Jusqu'à 8 heures du matin, le nombre de tranches de temps (NS) défini en l'occurrence en heures, est de 10. A ce moment, la valeur K est réglée à 0,0359. Comme décrit précédemment, le calcul s'effectue comme suit: TE X COEFFICIENT D'UTILISATIONi1 1 X 1 K = T - T- = 0,0359. En i - Ti-l 27,8 conséquence, le COEFFICIENT D'UTILISATION est calculé comme suit:

A T 27,8

COEFFICIENT D'UrILISATION = N S X K - 27,8 X 0,0359 = 0,10.

Un COEFFICIENT D'UTILISATION de O,10 équivaut à % de la puissance du chauffe-eau. En conséquence, si le compteur illustré en figure 2 compte 16 cycles par pas d'un demi-cycle, il pourrait être positionné à 10% ou 1 1/2 cycle. Dès lors, les trois premiers demi-cycles de courant (1,2,3) pourraient être appliqués à l'élément

chauffant par le relais à semi-conducteurs. Les 29 demi-

cycles suivants (4 -32) pourraient ne pas être transmis par le relais. Le compteur est remis automatiquement à zéro et recommence à compter pour déclencher le relais à semi-conducteurs au cours des trois premiers cycles et ainsi de suite. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que le COEFFICIENT D'UTILISATION soit réajusté à l'heure

)30 suivante.

Au début de la tranche de temps suivante, la

valeur de K peut être déterminée d'après les données dis-

ponibles. A 23 heures, T est égal à 45,5 C, d'o

Ti - Til1 = 45,5 C - 43,3 C = 2,2 C; en divisant cette va-

leur par le produit de 1 heure multiplié par le COEFFI-

CiENT D'UTIL1SATION précédent de O,1, on obtient une va-

Il

leur de 0,045 pour K. a T = 71,1 - 45,5 = 25,6; NS = 9.

Le nouveau COEFFICIENT D'UTILISATION est alors calculé comme précédemment, en utilisant les nouvelles valeurs pour AT, NS et K. (25,6) X 0,045 = 0, 128. Ce nombre équivaut à 12,8% de la puissance maximum, soit le niveau

de puissance auquel le chauffe-eau est amené à fonction-

ner pendant la tranche de temps suivante. Les étapes de "lecture de température", de "calcul du COEFFICIENT

D'UTILISATION" et de "réglage du chauffe-eau" sont répé-

tées toutes les heures jusqu'à 8 heures du matin. Comme on peut le constater d'après le tableau de la figure 4, en supposant qu'il n'y ait aucune consommation d'eau

chaude au cours de cette période, l'élévation de tempé-

rature est essentiellement linéaire au cours du temps.

Un des avantages du procédé de la présente in-

vention est le suivant: étant donné que le réglage de

température est réajusté toutes les heures, une compen-

sation est effectuée automatiquement pour n'importe quelle consommation d'eau chaude au cours de la période

de mise en service du système. Les mécanismes de minu-

tage de la technique antérieure ne peuvent assurer cette

compensation et, par conséquent, une importante consom-

mation d'eau chaude au cours de la période de chauffage pourrait abaisser la température que l'eau atteint lors

du débranchement du système.

On envisagera à présent le cas o l'eau chaude est consommée au cours de la période de chauffage. On

supposera que, dans l'exemple précédent, il y a eu con-

sommation d'eau chaude entre 3 heures et 4 heures du ma-

tin. Suivant la quantité d'eau utilisée, la température

de l'eau à 4 heures pourrait être inférieure à celle in-

diquée en figure 3. A titre d'exemple, on supposera que l'on a utilisé une quantité d'eau chaude suffisante pour

abaisser la température de l'eau à 59,40C à 4 heures.

On rappellera que, dans l'exemple précédent, la tempéra-

ture de l'eau était de 59,70C à 23 heures. Les calculs

destinés au réglage de puissance pour la période sui-

vante pourraient être les suivants:

AT = 71,11 - 59,44 _ 11,67

Elévation de température = 59,4 - 56,8 = 2,56 S COEFFICIENT D'UTILISATIONi - 1 0,128

K = 0,128 = 0,05

A, 0 Ki + 30% = 0,045 - 0,3 X 0,045 à 0,045 + 0,3 X 0,045=

0,0315 à 0,0585

(il est à noter que la nouvelle valeur K, soit 0,0492, se situe dans les 30% de la

valeur K précédente).

NS = 4

COEFFICIENT D'UrILISATIONi = 11,67 X 0,05 = 0,14587, soit environ %. 4

*15%.

Comme on peut le constater, le COEFFICIENT D'UTILISATION de 0,15 est supérieur à celui calculé dans

l'exemple précédent, soit 0,13. Ce COEFFICIENT D'UTILI-

SATION plus élevé pourrait évidemment donner lieu à un réglage du chauffeeau à une puissance supérieure dans

le but de compenser la consommation d'eau chaude.

I1 est à noter que, dans la pratique, divers

facteurs autres que la consommation d'eau chaude influen-

ceront la capacité du chauffe-eau à assurer un chauffage linéaire de l'eau au cours du temps. Par exemple, les propriétés de rétention de chaleur de l'isolation sont

inversement proportioninelles à la différence de tempéra-

ture entre l'intérieur et l'extérieur du chauffe-eau.

Il en résulte par conséquent des déperditions de chaleur plus importantes au cours des tranches de temps finales alors que la température de l'eau est plus élevée. La température de l'air extérieur peut également varier, tout comme la température de l'eau pénétrant dans le

chauffe-eau. De même, la capacité de chauffage du chauf-

fe-eau peut ne pas être proportionnelle au pourcentage de puissance auquel le chauffe-eau doit fonctionner. A cet

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égard, les données illustrées sont indiquées uniquement à titre d'exemple et, dans la pratique, le rendement du procédé et du système dépendra de facteurs tels que les caractéristiques de chauffage et les propriétés de

$ rétention de chaleur du chauffe-eau particulier sélec-

tionllé. On comprendra que l'on a décrit ci-dessus un procédé et un appareil d'une conception nouvelle pour le chauffage de l'eau pendant les heures creuses, ce

procédé et cet appareil permettant de compenser automa-

tiquement la température de départ et la consommation d'eau chaude au cours de la période de chauffage. En

outre, le procédé et l'appareil de l'invention assu-

rent une compensation automatique de facteurs tels que

1S les caractéristiques individuelles du chauffe-eau par-

ticulier. Contrairement aux systèmes de la technique

antérieure dans lesquels la minuterie devait être pré-

réglée manuellement en fonction des caractéristiques du chauffe-eau particulier, la présente invention assure

un réglage automatique de la puissance d'entrée du chauf-

fe-eau dans le but de compenser le chauffage plus lent

ou plus rapide de différents chauffe-eau.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de chauffage de l'eau pendant une période prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: 1) déterminer la température de l'eau contenue dans un chauffe-eau, 2) calculer la proportion de la puissance maximum

du chauffe-eau qui est requise pour élever la tempéra-

ture de l'eau, au cours d'une tranche de temps prédéter-

minée de la période prédéterminée, d'une valeur qui est

proportionnelle à l'élévation de température totale dé-

sirée sur l'ensemble de la période prédéterminée, -

3) régler la puissance du chauffe-eau d'après la proportion de puissance calculée,

4) attendre la fin de la tranche de temps prédéter-

minée de la période prédéterminée, ) déterminer la nouvelle température de l'eau con- tenue dans le chauffe-eau,

6) déterminer une valeur K d'après la relation en-

tre la proportion prédéterminée de la puissance maximum du chauffe-eau et l'élévation de température de l'eau au cours de la tranche de temps précédente, 7) calculer la proportion de la puissance maximum

du chauffe-eau qui est requise pour élever la tempéra-

ture de l'eau, au cours de la tranche de temps prédéter-

minée suivante de la partie restante de la période pré-

déterminée, d'une valeur qui est proportionnelle à l'élé-

vation de température totale désirée au cours de la par-

tie restante de la période prédéterminée, en utilisant

la valeur K déterminée lors de l'étape 6 afin de facili-

ter les calculs, 8) réajuster la puissance du chauffe-eau d'après la valeur calculée à l'étape 7, et 9) répéter les étapes 4 à 8 jusqu'au terme de la

période prédéterminée.

i5 2. Procédé suivant la revendication 1, carac-

térisé en ce que chacune des étapes de calcul consiste

à diviser le changement de température désiré (tempéra-

ture désirée moins la température actuelle) par le nom-

bre de tranches de temps prédéterminées.

3. Procédé suivant la revendication 2, carac-

térisé en ce que l'étape 7 consiste à multiplier le quo- tient de la revendication 2 par la valeur K déterminée

-à l'étape 6.

4. Procédé de chauffage de l'eau pendant une période prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: 1) déterminer la température de l'eau contenue dans un chauffe-eau, 2) calculer la proportion de la puissance maximum

du chauffe-eau qui est requise pour élever la tempéra-

1S ture de l'eau, au cours d'une tranche de temps prédéter-

minée de la période prédéterminée, d'une valeur qui est

proportionnelle à l'élévation de température totale dé-

sirée sur l'ensemble de la période prédéterminée, 3) régler la puissance du chauffe-eau d'après la proportion de puissance calculée,

4) attendre la fin de la tranche de temps prédéter-

minée de la période prédéterminée, ) déterminer la nouvelle température de l'eau con- tenue dans le chauffe-eau, 6) calculer la proportion de la puissance maximum

du chauffe-eau qui est requise pour élever la tempéra-

ture de l'eau, au cours d'une autre tranche de temps

prédéterminée de la partie restante de la période prédé-

terminée, d'une valeur qui est proportionnelle à l'élé-

vation de température totale désirée au cours de l'ensem-

hle de la partie restante de la période prédéterminée, et 7) réajuster la puissance du chauffe-eau d'après la

valeur calculée à l'étape 6.

S. Procédé suivant la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que chacune des étapes de réglage est

effectuée en acheminant, au chauffe-eau, une partie seule-

16-

ment d'un signal d'entrée de courant alternatif.

6. Procédé suivant la revendication 4, caracté-

risé en ce qu'il comprend également l'étape qui c-onsis-

te à répéter les étapes 4 à 8 jusqu'au terme dela pé-

S riode prédéterminée.

7. Dispositif en vue de contrôler un chauffe-

eau dans le but de chauffer l'eau à une température dési-

rée au terme d'une période prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend: une horloge destinée à suivre l'écoulement du temps, un élément de détection de température communiquant

avec l'eau contenue dans le chauffe-eau afin de détermi-

ner la température de l'eau,

un élément de réglage de puissance d'entrée raccor-

dé activement au chauffe-eau en vue de régler la puis-

sance d'entrée de ce dernier, et une unité de traitement raccordée activement à l'élément de détection de température, à l'horloge et à

l'élément de réglage de puissance d'entrée pour dé-

terminer de manière itérative le nombre de tranches de temps restant avant la fin de la période précitée, pour calculer la proportion de la puissance du chauffe-eau qui est nécessaire pour élever la température de l'eau, au cours de la tranche de temps suivante de cette période, d'une valeur qui est proportionnelle à l'élévation de température totale désirée sur l'ensemble de la période,

ainsi que pour positionner l'élément de réglage de puis-

sance d'après la proportion calculée.

8. Dispositif suivant la revendication 7, ca-

ractérisé en ce que l'horloge est une horloge de sept

jours afin que l'unité de traitement puisse être posi-

tionnée pour régler la température désirée, la durée de la période prédéterminée, ainsi que le nombre de tranches de temps et la durée de chacune d'elles, en fonction du

jour de la semaine.

9. Dispositif suivant la revendication 7,

caractérisé en ce que l'élément de détection de tempé-

rature comprend un thermistor en combinaison avec une

source de tension.

10. Dispositif suivant la revendication 7,

caractérisé en ce que l'élément de réglage de la puis-

sance d'entrée comprend un générateur d'impulsions des-

tiné à acheminer, au chauffe-eau, une partie seulement

d'un signal d'entrée de courant alternatif.

11. Dispositif suivant la revendication 10,

caractérisé en ce que ce générateur d'impulsions com-

prend un compteur et un relais à semi-conducteurs.

12. Procédé de chauffage de l'eau pendant une période prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: déterminer de Lanière itérative la température de

l'eau contenue dans un chauffe-eau, calculer, de ma-

nière itérative, la proportion de la puissance maximum

du chauffe-eau qui est requise pour chauffer l'eau pro-

gressivement à une température prédéterminée à un moment

prédéterminé et régler le chauffe-eau, toujours de ma-

nière itérative, d'après la proportion ainsi calculée.