FR2523740A1

FR2523740A1 - Procede et installation pour optimaliser la courbe de chauffage d'une installation de chauffage

Info

Publication number: FR2523740A1
Application number: FR8302953A
Authority: FR
Inventors: Rolf Isermann
Original assignee: Centra Burkle GmbH and Co
Current assignee: Centra Burkle GmbH and Co
Priority date: 1982-03-22
Filing date: 1983-02-23
Publication date: 1983-09-23
Also published as: US4523714A; GB2120405A; GB8307794D0; CH662192A5; DE3210428C2; FR2523740B1; DE3210428A1

Abstract

A. PROCEDE ET INSTALLATION POUR OPTIMALISER, DE PREFERENCE AUTOMATIQUEMENT, LA COURBE DE CHAUFFAGE D'UN CIRCUIT DE CHAUFFAGE D'UNE INSTALLATION DE CHAUFFAGE. B. PROCEDE CARACTERISE EN CE QUE LA COURBE DE CHAUFFAGE EST APPROCHEE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE EQUATION DE COURBES DE CHAUFFAGE, LAQUELLE CONTIENT AU MOINS UN PARAMETRE, EQUATION POUR LAQUELLE, A PARTIR DES VALEURS INSTANTANEES SE PRESENTANT POUR DES INSTANTS DIFFERENTS POUR T, T, T, CE PARAMETRE, ET EVENTUELLEMENT D'AUTRES, SONT CALCULES PAR UN PROCEDE STATISTIQUE DE PEREQUATION (PROCEDE D'EVALUATION DE PARAMETRES), T ETANT LA TEMPERATURE EXTERIEURE, T LA TEMPERATURE D'ALIMENTATION DU CHAUFFAGE. C. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE PAR L'EAU CHAUDE OU LA VAPEUR.

Description

2533740 O

- "Procédé et installation pour optimaliser la courbe de chauffage d'une installation de chauffage "

L'invention concerne un procédé pour l'opti-

malisation, de préférence automatique, de la courbe de chauffage d'un circuit de chauffage d'une installation de chauffage d'un bâtiment, d'une zone de bâtiments ou

analogues, circuit de chauffage dans le cas duquel la tem-

pérature d'alimentation du chauffage peut Otre conduite en fonction de la température extérieure, conformément à la courbe de chauffage L'invention concerne également,

une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Dans un procédé connu de ce type (FR-PS 1 461767), la température du local, pour l'optimalisation automatique de la courbe de chauffage, est réglée et au

moins un paramètre de la courbe de chauffage est réglé au-

tomatiquement en fonction de l'écart de régulation, de sor-

te que cet écart de régulation soit réduit La courbe de chauffage est ainsi adaptée automatiquement aux valeurs du bâtiment considéré et de l'installation de chauffage, et après un certain temps, la régulation de la température du local peut être coupée et ensuite seule la température d'alimentation de chauffage peut être réglée ou commandée selon une fonction, réglée par la courbe de chauffage, de

la température extérieure.

Cette optimalisation de la courbe de chauf-

fage est toutefois perturbée lorsque des grandeurs pertur-

2.- batrices non prévisibles influencent de façon incontr 8 lée la température du local, par exemple lors de l'ouverture

temporaire de fenêtres.

Le but de l'invention est de créer un procé-

dé amélioré pour l'optimalisation automatique de la courbe de chauffage, procédé qui peut être conduit de façon telle qu'il n'est pas sensible à des grandeurs perturbatrices

imprévisibles qui peuvent intervenir accidentellement pen-

dant la durée de l'optimalisation, et qui peut être conduit, au cas o on le souhaite, également sans régulation de la

-température du local, tandis qu'il offre également la pos-

sibilité de pouvoir être conduit au moyen de microproces-

seure.

Ce but est atteint grâce à un procédé caracté-

rieé en ce que la courbe de chauffage est approchée par l'intermédiaire d'une équation de courbes de chauffage,

laquelle contient au moins un paramètre, équation pour la-

quelle, à partir des valeurs instantanées se présentant pour des instants différents pour TA, Tv, TR, ce paramètre, et éventuellement d'autres, sont calculés par un procédé

statistique de péréquation (procédé d'évaluation de para-

mètres), TA étant la température extérieure, TV la tempéra-

ture d'alimentation du chauffage ou bien une autre grandeur

du moyen de chauffage représentant la puissance de chauf-

rage potentielle dans le circuit de chauffage, et T la température du local d'un local chauffé par le circuit de chauffage ou bien une valeur moyenne des températures de plusieurs locaux chauffés du bâtiment ou de zone analogue concerné. Une installation de chauffage peut comporter

un ou plusieurs circuits de chauffage Un circuit de chauf-

fage est-défini en ce qu'il assure le chauffage d'un ou plusieurs ou m me éventuellement aussi d'un grand nombre

de locaux du bâtiment considéré ou bien d'une zone de bâti-

ments ou analogues, et que la température d'alimentation 3.- du moyen de chauffage (fluide de chauffage) circulant dans

ce circuit de chauffage, pour lequel il peut s'agir en gé-

néral d'eau, peut être conduite, pour la commande de la tem-

pérature des locaux, en fonction de la température extérieu-

re Par exemple, la température d'alimentation de chauffa- ge du circuit de chauffage considéré peut être commandée au moyen d'une soupape de mélange à plusieurs voies, de préférence, au moyen d'une soupape de mélange à trois ou quatre voies Dans le cas le plus simple, une installation de chauffage comporte un circuit de chauffage unique et, dans ce cas, la température d'alimentation de chauffage

peut être éventuellement identique à la température d'ali-

mentation de la chaudière Lorsque l'installation de chauf-

fage comporte plusieurs circuits de chauffage, on peut opé-

rer avec une température d'alimentation de chaudière cons-

tante ou bien éventuellement aussi avec une température

d'alimentation de chaudière évolutive, auquel cas toute-

fois, la température d'alimentation de chauffage de chaque

circuit de chauffage peut être réglée ou commandée indépen-

damment de l'autre circuit de chauffage ou bien des autres

circuits de chauffage en fonction de la température exté-

rieure conformément aux courbes de chauffage associées.

Par température extérieure T, on entend

une température donnant la mesure des conditions climati-

ques, dans le cas de laquelle il peut s'agir en conséquence de la température de l'air extérieur seule ou bien d'une

température qui, en dehors de la température de l'air ex-

térieur, peut également prendre en compte d'autres gran-

deurs des conditions climatiques, telles que le vent, le rayonnement solaire, etc En ce qui concerne la température des locaux TR qui est détectée dans le procédé conforme à l'invention, il s'agit de la température d'un local chauffé unique ou bien de la valeur moyenne des températures de plusieurs locaux chauffés prédéterminés En général, il est suffisant, 4.- dans le cas o le circuit de chauffage considéré chauffe

plusieurs locaux ou bien un grand nombre de locaux, de dé-

tecter pour l'optimalisation de la courbe de chauffage,

la température d'un local unique sélectionné Pour la tem-

pérature de ce local il peut s'agir d'une température d'air

ou bien, éventuellement aussi, d'une valeur moyenne de plu-

sieurs températures, par exemple d'une valeur moyenne pon-

dérée d'une température d'air et d'une température de parois du local considéré, qui tient compte de la sensation de

confort des personnes se trouvant dans le local.

Du fait que, conformément à l'invention, un

ou plusieurs paramètres de 1 'équation des courbes de chauf-

fage est calculé ou sont calculée par un procédé statisti-

que de péréquation (procédé d'évaluation des paramètres) pour des valeurs instantanées de la température extérieure, de la température d'alimentation de chauffage et de la

température des locaux, se rapportant à des instants dif-

férents, ce ou ces paramètres de l'équation des courbes de chauffage peuvent être déterminés de façon tout à fait précise et on peut, pour cette détermination, mettre en oeuvre des nombres relativement importants de triplets de valeurs instantanées TA, TV et TRI si bien que des valeurs perturbatrices de TR qui peuvent survenir momentanément de façon imprévisible, sont reléguées à l'arrière plan en

ce qui concerne leur importance sur le calcul des paramè-

tres par un nombre d'importance approprié de valeurs ins-

tantanées de TR, qui ne sont pas influencées par des gran-

deurs imprévisibles perturbatrices telles que l'ouverture momentanée de fenêtres, un nombre différent de personnes présentes, de machines engendrant de la chaleur, etc et

qui, en conséquence, n'altèrent que faiblement les paramè-

tres calculés Egalement, ce procédé peut être mis en oeu-

vre sans régulation de la température des locaux Il per-

met toutefois également, d'effectuer des mesures pour une

température de locaux réglée.

5.- Dès que l'optimalisation de la courbe de chauffage est terminée, la température d'alimentation de chauffage est ensuite réglée ou commandée en fonction de

la température extérieure conformément à la courbe de chauf-

fage optimalisée et compte tenu de la très bonne optimali- sation de la courbe de chauffage susceptible d'8 tre obtenue par le procédé conforme à l'invention, il en résulte alors

une commande d'une précision correspondante de la tempéra-

ture du local ou des locaux, chauffés par le circuit de chauffage considéré Il est toutefois également possible de superposer à cette commande de la température des locaux s'instaurant après l'achèvement de l'optimalisation des courbes de chauffage par mise en oeuvre de la courbe de chauffage optimalisée, une régulation de la température

des locaux, de préférence au moyen de soupapes thermo-

etatiques associées aux échangeurs de chaleur Par exemple,

on peut prévoir en un tel cas, que la valeur de la tempéra-

ture des locaux commandée par la température d'alimentation

du chauffage conduite en fonction de la température exté-

rieure, soit réglée un peu plus haut, par exemple de 1 à

300 plus haute que la valeur théorique souhaitée de la tem-

pérature des locaux et les soupapes thermostatiques règlent

alors par étranglement variable du fluide de chauffage par-

courant les échangeurs de chaleur, la température des lo-

caux sur la valeur théorique la plus basse réglée par eux

ou bien par leur intermédiaire.

Il est également possible de façon connue,

d'abaisser temporairement la température des locaux de pré-

férence programmée dans le temps, ce qui peut s'effectuer sans difficulté en ce qu'on abaisse la valeur théorique de commande de la température des locaux, par exemple à 8 160 C Le ou les paramètres calculés pour des valeurs

normales de la température des locaux de la courbe de chauf-

fage, peuvent également pour un tel intervalle d'abaisse-

ment de la température des locaux, rester inchangés ou bien 6.-

il est également possible d'optimaliser la courbe de chauf-

fage pour des températures de locaux abaissées également

d'après le procédé conforme à l'invention par un calcul pro-

pre-du ou des paramètres, et ainsi, de régler pendant les intervalles d'abaissement les paramètres de l'équation des courbes de chauffage sur ces valeurs optimalisées et lors du passage à la température normale relevée des locaux de les régler sur la valeur ou bien les valeurs optimalisées

à cet effet.

De préférence, il peut être prévu que sur un intervalle de temps prédéterminé, les valeurs instantanées pour des instants prédéterminés de TA, TV, TR et/ou de y = TV TR et de u = TR TA, soient détectées, que les groupes de valeurs instantanées de TA, Tv et TR ou bien y et u, ou bien des valeurs moyennes dérivées des groupes de valeurs instantanées, soient mémorisés et qu'à partir

de ces valeurs mémorisées, le ou les paramètres soient cal-

culés Le procédé peut être ainsi automatiquement programmé dans le temps en étant de préférence commandé au moyen d'un dispositif de commande temporisé Lorsqu'on utilise comme cela est prévu de préférence, les valeurs instantanées de TA, Tv, TR pour la formation de différences de température y et ut le calcul du ou des paramètres de l'équation des

courbes de chauffage et leur conversion en valeurs théori-

ques réglables de commande de la température des locaux, peut être prévu de façon particulièrement simple Il est

d'ores et déjà particulièrement avantageux pour ces rai-

sons de mettre en oeuvre des équations de courbes de chauf-

fage dan, lesquelles les températures TA,TV, TR inter-

viennent sous la forme des différences de température y et u.

Lorsqu'en outre, comme cela est de préféren-

ce prévu, des valeurs moyennes de TA, TV, TR ou bien de y, u, dérivées de groupes de valeurs instantanées TA, TV,

TR ou bien y, u, sont mémorisées, les grandeurs perturba-

7.- trices transitoires imprévisibles de la température des locaux, telles qu'elles peuvent intervenir par l'ouverture de portes, de fenêtres, etc, peuvent être encore plus fortement réduites en ce qui concerne leur effet sur le calcul des paramètres que lorsque, ce qui est également possible, des valeurs instantanées non pondérées TA,' TV, TR ou bien y, u sont mises en oeuvre pour le calcul des paramètres. L'équation des courbes de chauffage peut être prévue d'une façon quelconque tenant compte des conditions pratiques Dans les cas les plus simples, la courbe de chauffage peut être donnée sous la forme d'une droite dont la pente est déterminée par un paramètre unique dans lequel

s'expriment les valeurs des constantes du bâtiment influen-

çant la température des locaux, et des constantes de l'ins-

tallation de chauffage.

Il est toutefois en général préférable de

déterminer la courbe de chauffage par une équation non li-

néaire car ainsi la commande de la température des locaux en fonction de la température externe et conformément à l'équation de la courbe de chauffage est plus précise Les paramètres sont alors, pour des températures classiques de locaux, largement indépendants du niveau absolu de la

température des locaux.

Les équations de courbes de chauffage revê-

tent de façon particulièrement avantageuse, la forme d'un polynome s y = K 1 f 1 (u) + Yf 2 (u) + + Kf M (u) ( 1) =fj() =c K (u) J = 1 dans lequel sont introduits sous forme abrégée le vecteur des paramètres s / 1 8.- K 1 e E_= E et le vecteur de fonctions: i lf 1 (u) f 2 (u) f (u)J De façon particulièrement avantageuse, la courbe de chauffage peut alors être prévue selon l'une des équations ( 2), ( 3), ou ( 4) suivantes: y = x 1 ut 1 ( 2) ou y = Klu + K 2 u 2 ( 3) ou y = Elu-+ K 2 u 3 + K 3 u C< 4 ( 4)

dans lesquelles c< 1 ' c< 2 ' c 3 ' 2 ' 4 sont des constantes.

On peut également utiliser des équations avec quatre para-

mètres ou davantage.

Dans les équations ( 3) et ( 4) K représente la pente de la courbe de chauffage et les autres termes la

courbure de cette courbe K 1, K 2, K 3 sont le ou les para-

mètres des équations ( 2) à ( 4) précitées des courbes de

chauffage Ces paramètres ne servent pas à établir la va-

leur théorique de commande de la température des locaux,

mais uniquement à établir l'allure de la courbe de chauf-

fage qui tient compte des constantes du bâtiment et de

l'installation de chauffage.

Il peut toutefois être prévu également d'au-

tres équations de courbes de chauffage tenant compte des constantes respectives du bâtiment et de l'installation

de chauffage, mais les équations ( 2), ( 3) ou ( 4) sont par-

ticulièrement avantageuses dans la plupart des cas.

( 1 peut dans de nombreux cas être avantageusement de l'ordre de 0,8, 9._ ce 2 O < 3 dans de nombreux cas peuvent être avantageusement de l'ordre de 0,75 et

0 ( 4 peut être avantageusement dans de nombreux cas de l'or-

dre de 0,5.

On voit d'après les équations des courbes de chauffage ( 1) à ( 4), que l'on peut mettre en oeuvre des valeurs théoriques de commande quelconques TR So 11 de la température des locaux, et que l'équation concernée donne

alors respectivement la corrélation fonctionnelle nécessai-

re entre la température extérieure TR et la température d'alimentation de chauffage TV pour la commande TR Soll Le calcul s'effectuant d'après un procédé

statistique de péréquation du ou des paramètres de l'équa-

tion prévue pour les courbes de chauffage à partir des va-

leurs détectées pour TA, TV et TR peut s'effectuer de dif-

férentes façons C'est ainsi qu'il peut être avantageuse-

ment prévu qu'elles soient conduites selon la méthode

dévaluation non récursive du plus petit carré Cette mé-

thode d'évaluation est décrite dans l'ouvrage technique ISERMANN *Prozessidentifikation", Springer-Verlag, Berlin

1974 Elle ne sera en conséquence que brièvement exposée.

Dans le cas de cette méthode d'évaluation, le vecteur d'é-

valuation K pour N valeurs de mesure utilisées, s'expri-

me comme suit S

1-1

T ( 1)

t ( 2)

B

f T (N) / f, (u f (n ( 1)) ( 2)) If 1 (u (N)) tandis que: 10.-

(U ( 1)) ****

( u ( 2)) f f 2 (u (N)) f y y ( 1) ( 2) (U(i) (u ( 2)) e (u (N) i= Li (N L 'éIautio des paramètres peut également s'effectuer selon une forme récursive après chaque nouvelle mesure k ( k Op O 1, 2) en partant de l'évaluation des paramètres de la mesure précédente k-i On a alorsz K (k) = ^K (k-1) + Y(k-1)Y()-C()' (c-1) Y (k-1) = et P (k) = 1 o S fi

1 Y

Y (k-1 i)mi est un Il'(k) P (k 1 E Y (k-1) i C 1 (k 1 ? e e E(k-1) (k) X(k)-i i (k)4 1 (k-1) lYX( k-1) J

vecteur de correction.

1 o * e a e O

* O

Q o O ol I 11.- la matrice d'unité P 1 l(k) P 12 (k) p M(k) P 21 (k) p 22 (k) 2 (k) -l (k) P(k) -1 PM 1 (k) P% 2 (k) PMM(k)

est une matrice.

Lorsque pendant l'optimalisation des courbes de chauffage, une régulation de la température des locaux

est effectuée, cette température est en conséquence mainte-

nue constante et on peut alors dans de nombreux cas pré-

voir également avantageusement que pour le calcul des para-

mètres, ce ne soit pas la température respectivement mesu-

rée des locaux TR, mais la valeur théorique respective de cette température TR qui soit mise en oeuvres ce qui permet

des simplifications techniques des circuits.

Egalement dans le cas o la température pro-

visoire de chauffage T Vest réglée conformément à la courbe

de chauffage pendant l'optimalisation, et o cette régula-

tion est tout à fait précise, on peut également prévoir pour simplifier la technique des circuits, de mettre en

oeuvre pour le calcul des paramètres, comme valeurs respec-

tives instantanées de Tv, la valeur théorique instantanée

de la température provisoire de chauffage.

Des précisions plus élevées peuvent toute-

fois être obtenues en prenant pour base des calculs des paramètres les valeurs instantanées mesurées de TA, TV et TR

Comme déjà mentionné, il n'est pas obligatoi-

re, dans le cas du procédé conforme à l'invention, de régu-

ler la température des locaux pendant l'optimalisation.

C'est ainsi qu'il peut être prévu selon une forme préférée de réalisation du procédé conforme à l'invention, que les valeurs instantanées servant à l'optimalisation de TA, TV TR soient détectées, tandis que la température des locaux 12.-

est commandée en partant d'une courbe de chauffage de dé-

marrage présélectionnée La température commandée des lo-

caux peut alors fluctuer pendant l'optimalisation, -e qui

est admissible sans difficulté au moins lorsque pour le cal-

cul des paramètres on met uniquement en oeuvre les diffé- rences de température y et u précédemment mentionnées,

Cette optimalisation en commandant unique-

ment la température des locaux peut s'effectuer de diffé-

rentes façons C'est ainsi que dans une autre forme préfé-

rée de l'invention, il peut être prévu que la commande con-

formément à la courbe de chauffage de démarrage est main-

teue Jusqu'à la conclusion des mesures servant à l'optima-

lisation des courbes de chauffage et qu'ensuite, elle est commutée sur la courbe de chauffage conforme à l'équation

optimalisée des courbes de chauffage.

Une autre possibilité consiste à effectuer

plusieurs fois pendant l'optimalisation le calcul des pa-

ramètres et à régler la courbe de chauffage respectivement

de façon correspondante à l'équation de courbe de chauffa-

ge déterminée en dernier lieu Comme la courbe de chauffa-

ge de démarrage, du fait de son réglage manuel, peut être notablement erronée, il peut être avantageusement prévu,

que chaque nouvelle détermination de l'équation des cour-

bes de chauffage tienne compte des valeurs instantanées

de TA, TV et TR introduites depuis le début de l'optimali-

sation sans tenir compte de la courbe de chauffage de dé-

marrage Eventuellement toutefois, la courbe de chauffage de démarrage peut également être prise en considération

dans les nouvelles déterminations.

L'équation des courbes de chauffage peut être mémorisée de toutes façons appropriées, par exemple elle peut être mémorisée dans un réseau électrique de résistances

qui comporte au moins une résistance dépendant de la tem-

pérature qui sert de détecteur de la température extérieure, et au moins une autre résistance réglable qui sert au 13.- réglage des paramètres, soit manuellement, soit au moyen d'un moteur de réglage sur lequel est effectué le réglage

des paramètres calculés devant être réglés par son inter-

médiaire Ce réglage peut alors s'effectuer de préférence automatiquement Il est cependant également possible que le calculateur de paramètres se contente d'indiquer ou d'imprimer la valeur de réglage nécessaire du paramètre considéré et on peut effectuer le réglage du potentiomètre du paramètre manuellement De préférence, c'est toutefois le réglage automatique de la courbe de chauffage qui est préféré.

Il est particulièrement avantageux de mémo-

riser numériquement l'équation des courbes de chauffage calculée et de l'exploiter numériquement pour la commande

ou la régulation de la température d'alimentation de chauf-

fage Dans ce cas, l'appareil d'optimalisation et également 1 ' indicateur de courbes de chauffage peuvent comporter des calculateurs électroniques La courbe de chauffage

peut alors 8 tre calculée cycliquement de façon ininterrom-

pue ou bien à des intervalles de temps prédéterminés, con-

formément aux valeurs respectivement introduites de ces variables, et la valeur théorique délivrée après chaque calcul de la température d'alimentation de chauffage TV

est ensuite mise en oeuvre pour la régulation ou la comman-

de de la température d'alimentation de chauffage jusqu'à

la délivrance de la valeur théorique calculée immédiate-

ment suivante.

Pour la mise en oeuvre du procédé conforme

à l'invention, il peut être prévu conformément à l'inven-

tion, de préférence une installation qui est caractérisée en ce qu'elle comporte des raccordements pour raccorder les indicateurs de valeurs instantanées de TA, TV, TR 9 des moyens pour former les différences de température Y = TV TR et u = TR TA, des moyens de mémorisation pour mémoriser des triplets de valeurs de mesure TA TVITR 14.- et/ou des paires de différences de température (y, u), des moyens de calcul pour calculer le ou les paramètres de

l'équation des courbes de chauffage par un procédé statie-

tique de péréquation (procédé d'évaluation de paramètres) à partir d'au moins deux triplets mémorisés de valeurs de mesure (TA, TV, TR) ou bien de paires de différences de température (y, u), et des moyens de réglage pour régler

l'indicateur de courbes de chauffage de façon correspon-

dante au paramètre calculé ou bien aux paramètres calc-a-

lés v

Cette installation peut être réalisée écono-

* miquement en faisant appel aux techniques modernes des mi-

croprocesseurs Il peut être de préférence prévu que l'ins-

tallation comporte un moyen de commande temporisé pour la commande en temps d'au moins un des processus suivants s interrogation des valeurs instantanées de T As TV, TR formation des différences TR TÀ et TV TR

formation de la valeur moyenne de respectivement plu-

sieurs valeurs instantanées constituant respectivement

un groupe de TA, TA, TR ou bien y et u.

calcul du ou des paramètres de l'équation des courbes de chauffage ou bien calcul de l'équation des courbes

de chauffage en utilisant le ou les paramètres calculés.

réglage ou bien pilotage de la courbe de chauffage de

l'indicateur de courbes de chauffage conformément au pa-

ramètre calculé ou aux paramètres calculés ou bien con-

formément à l'équation calculée des courbes de chauffage.

On peut ainsi effectuer le calcul des para-

mètres et éventuellement aussi l'établissement de l'équation

des courbes de chauffage commandée en temps de façon com-

plètement automatique sur un laps de temps comportant en général de façon appropriée, au moins quelques jours et

ensuite la courbe de chauffage optimalisée peut être exclu-

sivement mise en oeuvre pour la régulation ou la commande de la température'd'alimentation de chauffage en fonction 15.- de la température extérieure et l'on peut déconnecter ou

éliminer les composants de l'installation servant à l'opti-

malisation et qui ne sont alors plus nécessaires Il peut être de préférence prévu dans ce cas, que les composants servant à l'optimalisation soient logés avec l'indicateur

de courbes de chauffage dans un appareillage d'optimalisa-

tion susceptible d'être relié de façon amovible, cet appa-

reillage d'optimalisation pouvant alors être mis en oeuvre successivement pour des bâtiments différents en vue de l'optimalisation des courbes de chauffage respectives ou bien on peut également laisser en permanence cet appareil d'optimalisation raccordé pour pouvoir effectuer à des

intervalles de temps très longs de nouvelles optimalisa-

tions de la courbe de chauffage, par exemple dans le cas de

bâtiments nouveaux encore humides ou bien après un remanie-

ment du bâtiment, ou bien à des intervalles de temps régu-

liers, par exemple au début de chaque période de chauffage.

De préférence, l'appareillage d'optimalisation et les moyens comportant les indicateurs de courbes de chauffage pour la régulation ou la commande de la température d'alimentation

de chauffage, peuvent être constitués par des microproces-

seurs électroniques.

Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins ci-joints dans lesquels:

la figure 1 montre en représentation sché-

matique et selon un schéma par blocs, une installation de chauffage et une installation pour optimaliser la courbe de chauffage de son circuit de chauffage, la figure 2 montre un exemple d'une courbe de chauffage obtenue par optimalisation d'après l'équation ( 3). Une installation de chauffage d'un bâtiment ou bien d'une zone de bâtiments ou éventuellement aussi seulement quelques locaux d'un bâtiment, est représentée dans son ensemble par 10 sur la figure 1 et comporte un 16.-

circuit de chaudière 10 ' et un circuit de chauffage 10 ".

Elle comporte une chaudière de chauffage 11 dont la cana-

lisation de sortie 12 est raccordée à l'une des tubulures d'alimentation d'une soupape mélangeuse à trois voies 13, à l'autre tubulure d'alimentation de laquelle est raccor-

dée, par l'intermédiaire d'une canalisation dérivée 15, la-

canalisation de retour 14 du circuit de chauffage 10 " a canalisation de retour 14 aboutit également en retour à la chaudière 11 Aux différentes tubulures de sortie de la soupape mélangeuse 13, est raccordée la canalisation 16

d'alimentation du circuit de chauffage 10 ", à partir de la-

quelle une canalisation dérivée aboutit à un échangeur de

chaleur 17 servant à chauffer un local de bâtiment 18 in-

diqué en traits points et dont la canalisation de sortie est raccordée à la canalisation de retour 14 du chauffage.

L'unique circuit de chauffage 10 ", commençant à la soupape mélangeuse 13, de cette installation de chauffage 10, peut

éventuellement chauffer également d'autres locaux et com-

porter un plus grand nombre d'échangeurs thermiques, qui peuvent être branchés en parallèle et/ou en série Pour

l'optimalisation des courbes de chauffage, la tempéra-

ture des locaux TR du local 18 servant à cet effet, de

"local-test" est détectée au moyen d'un détecteur de tem-

pérature de local 19 lequel est mis en oeuvre pour l'opti-

malisation de la courbe de chauffage susceptible d'être oalculée au moyen d'un indicateur de courbe de chauffage 20. L'optimalisation de la courbe de chauffage

est effectuée automatiquement au moyen d'un appareil d'op-

timalisation 21, qui comporte une disposition électronique de circuit adéquate pour le calcul s'effectuant par un

procédé statistique de péréquation des paramètres, dépen-

dant des valeurs caractéristiques du bâtiment considéré

ou bien du local 18, ainsi que de l'installation de chauf-

fage 10, de l'équation de courbe de chauffage définissant 17.-

la courbe de chauffage Avant que l'appareil d'optimalisa-

tion 21 et la réalisation des optimalisations de la courbe de chauffage soient décrites plus en détail, on va tout d'abord exposer la commande de la température du local 18 qui s'instaure après que l'on ait effectué l'optimalisation.

Cette commande s'effectue au moyen d'une tem-

pérature d'alimentation du chauffage TV' détectée au moyen d'un détecteur de température d'alimentation du chauffage 23, et qui est conduite conformément à l'équation de la

courbe de chauffage en fonction de la température extérieu-

re TA détectée par un détecteur de température extérieure

22 En ce qui concerne Tv, il s'agit également de la tem-

pérature du moyen de chauffage (fluide chauffant) circulant dans la canalisation 16 d'alimentation du chauffage, et

dans le cas duquel il s'agit, de préférence, d'eau.

Un exemple d'une courbe de chauffage 60 est

représenté sur la figure 2 L'abscisse correspond à la tem-

pérature extérieure TA et l'ordonnée à la température TV d'alimentation du chauffage Plus basse est la température extérieure, d'autant plus élevée doit être la température

d'alimentation du chauffage pour maintenir la valeur sou-

haitée à commander de la température T Rdes locaux au moyen

d'un régulateur réglable 24 de la valeur théorique Le ré-

gulateur 24 de la valeur théorique introduit ainsi la va-

leur à commander de la température des locaux dans l'indi-

cateur de courbes de chauffage 20.

L'indicateur de courbes de chauffage 20 est dans cet exemple de réalisation, un calculateur numérique qui est programmé de façon telle qu'il calcule la courbe

de chauffage d'après une équation prédéterminée, qui com-

porte au moins un paramètre K dont la valeur est mémorisée dans une mémoire 26, et est introduit dans l'indicateur de courbes de chauffage 20 pour chaque calcul de la valeur théorique de la température d'alimentation du chauffage

ou bien est introduit de façon permanente.

18.- le détecteur de température extérieure 22 mesure la température extérieure de façon analogique et la

valeur analogique instantanée est convertie dans un conver-

tisseur analogique-numérique 25 en un signal numérique pro-

portionnel à la température extérieure TA, ce signal étant également introduit pour chaque calcul de la température d'alimentation du chauffage ou bien de façon permanente

dans l'indicateur de courbes de chauffage 20 L'introduc-

tion de valeurs du ou des paramètres dans la mémoire 26

peut s'effectuer aussi bien manuellement au moyen d'un ap-

pareil d'introduction 27 desservi manuellement qu'égale-

ment en variante automatiquement au moyen de l'appareil

d'optimalisation 21.

Admettons que la courbe de chauffage selon l'équation ( 3) soit programmée avec Cdû 2 = 0,75, si bien que dans la mémoire 26 les valeurs des paramètres K 1 et 2 soient mémorisées L'indicateur de courbes de chauffage 20 caleule alors la valeur théorique instantanée TV Soll de la température d 'alimentation du chauffage TV pour: TV Soll = Ku + K 2 u o O '75 +TR ( 5)

L'indicateur de courbes de chauffage 20 cal-

cule la valeur théorique TV Soll cycliquement de façon courante# par exemple de façon interrompue ou bien à des intervalles de quelques secondes ou de quelques minutes,

et la valeur théorique TV Soll reste jusqu'à chaque nou-

veau calcul maintenue en tant que signal de sortie de l'in-

dicateur de courbes de chauffage 20 Ce signal de sortie numérique TV Soll est ensuite converti par exemple dans un

convertisseur numérique/analogique 29 en un signal analo-

gique TV Soll et introduit en tant que valeur théorique dans

un régulateur 30 de température d'alimentation du chauffa-

ge sous la forme de l'un de ces deux signaux d'entrée L'au-

tre signal d'entrée est la valeur réelle instantanée Tvist de la température d'alimentation du chauffage délivrée à partir du détecteur 23 de la température d'alimentation 19.- du chauffage Le régulateur 30 forme à partir de ces deux

signaux d'entrée, la différence TV Soll T Vist et conver-

tit cet écart de réglage en un signal de réglage pour le moteur de réglage 31 de la soupape mélangeuse 13, de façon que le régulateur 30 commande de façon permanente le mo-

teur de réglage 31 de sorte que l'écart de réglage exis-

tant TV Soll T Vist soit réduit par un réglage correspon-

dant de la température T Vist d'alimentation du chauffage

au moyen de la soupape mélangeuse 13, dans laquelle le flui-

de en provenance de la chaudière 11 est mélangé avec un fluide plus froid en retour du chauffage selon un rapport réglable par rapport à la température variable du fluide

d'alimentation du chauffage.

Cette commande ainsi décrite de la températu-

re des locaux aboutit alors à la température constante des locauxt indépendante de la température extérieure, de par exemple 20 C (d'autres valeurs de la température des locaux peuvent être également réglées au moyen du régulateur de valeur théorique 24), que lorsque les paramètres K 1 et 2 sont réglés correctement sur les constantes du bâtiment

et de l'installation de chauffage 10 considérés.

L'appareil d'optimalisation 21 sert à l'opti-

malisation automatique de ces paramètres K 1 et K 2, et donc à l'optimalisation de la courbe de chauffage Cet appareil

d'optimalisation 21 peut à volonté être raccordé au cir-

cuit 59, de préférence électronique, de commande de la température des locauxt qui comporte les composants 22, 25,

26, 20, 29 t 30 et 23, cet appareil d'optimalisation 21 com-

portant à cet effet, les raccordements 32, 33, 34 et 35

pour le détecteur de température extérieure 22, le détec-

teur de température d'alimentation du chauffage 23, ie dé-

tecteur de température des locaux 19, ainsi que pour la

sortie d'un calculateur de paramètres 36 de l'appareil d'op-

timalisation 21.

Cet appareil d'optimalisation 21 comporte un 20.- bloc de balayage de valeur de mesure 41 pour les valeurs instantanées, qui lui sont introduites par l'intermédiaire des raccordements 23, 33 et 34, de TAY TV et TR Ces valeurs instantanées sont respectivement interrogées simultanément de façon périodique au moyen d'une horloge de commutation

temporisée (dispositif de commande temporisé) 37 et intro-

duites ensuite immédiatement dans un calculateur de diffé-

rence 39 qui, à partir de ces valeurs, calcule les diffé-

rences instantanées y = TV TR et u = TR TA et les in-

troduit dans un formateur de valeuxemoyennes 40 comportant une mémoire Ce formateur de valeurs moyennes 40 reçoit,

pendant les intervalles de temps prédéterminés et program-

més au moyen d'une horloge de commutation temporisée 37, respectivement une pluralité de valeurs y et u introduites et respectivement déterminées à des intervalles de temps

prédéterminés pendant chaque intervalle de temps, les me-

morise et calcule à la fin de chaque intervalle de temps,

les valeurs moyennes Y et E à partir des valeurs instan-

tanées de y et u et introduites dans ce formateur de va-

leurs moyennes pendant l'intervalle de temps considéré.

Par exemple, un tel intervalle de temps peut être de 2 heu-

res et dans le bloc de balayage 419 les valeurs momentanées

de TA, TV et TR introduites dans ce bloc, peuvent être res-

pectivement questionnées simultanément toutes les dix minu-

tes, de façon que pendant ces deux heures, au total 12 pai-

res valeurs y, u soient détectées et qu'à partir de ces

deux groupes de valeurs instantanées, le formateur de va-

leurs moyennes 40 alors commandé par l'horloge de commuta-

tion temporisée 37, forme à la fin de ces intervalles de 2 heures les valeurs moyennes Y et O Ces valeurs moyennes y et U sont ensuite introduites dans une mémoire de valeurs de mesure 42 oh elles sont stockées Les intervalles de temps au cours desquels sont formées respectivement les valeurs moyennes y et U n'ont pas besoin d'être raccordés l'un à l'autre, mais ils peuvent, de préférence, présenter 21.-

des intervalles dans le temps déterminés par la programma-

tion de l'horloge de commutation temporisée 37, par exemple un intervalle de temps unique ou plusieurs intervalles de temps peuvent être programmés par jour calendaire ou bien des nombres différents de tels intervalles de temps peuvent

être également programmés à des jours différents Dans l'hor-

loge de commutation temporisée, est en outre programmé, l'intervalle de temps d'optimalisation souhaité, pendant lequel la mlqure et le calcul des valeurs moyennes y et U s'effectuentl,ces valeurs étant toutes emmagasinées dans

la mémoire 42 et à la fin de cet intervalle de temps d'op-

timalisation, qui peut de préférence, être de quelques

jours ou bien également d'une ou plusieurs semaines, l'hor-

loge de commutation temporisée 37 délivre au calculateur de paramètres 36 un signal qui le déclenche pour effectuer

le calcul des paramètres K 1 et K 2 selon un procédé statis-

tique de péréquation (méthode d'évaluation de paramètres) à partir des valeurs moyennes y et i emmagasinées dans la mémoire 42 Un calculateur 36, après l'achèvement de ce calcul, introduit les valeurs de paramètres évaluées K 1 et K 2 dans la mémoire 26 et efface de ce fait, simultanément les valeurs de paramètres K 1 et K 2 jusque là emmagasinées dans cette mémoire 26 Ces nouvelles valeurs de paramètres K 1 et K 2 sont alors optimales pour le bâtiment considéré et l'installation de chauffage considérée et restent stockées en permanence, si bien qu'elles sont ensuite en permanence à la base de chaque calcul de la valeur théorique TV Soll

de la température d'alimentation du chauffage par l'indica-

teur de courbes de chauffage 20 en même temps que la tempé-

rature extérieure instantanée T et que la valeur théorique de commande réglée sur le régulateur de valeur théorique 24 de la température du local L'appareil d'optimalisation 21 peut alors être enlevé du circuit de commande 59 et être

mis en oeuvre pour l'optimalisation des courbes de chauf-

fage d'autres bâtiments Ou bien, il est également possible 22 - de laisser cet appareil d'optimalisation 21 raccordé en permanence au circuit de commande 59, et éventuellement

de l'intégrer à ce circuit, si bien que l'on a la possibi-

lité de répéter l'optimalisation des courbes de chauffage de temps en tempe.

Au lieu du procédé d'optimalisation précédem-

ment décrit de l'appareil d'optimalisation 21, cet appareil

peut Otre également programmé d'une autre façon Par exem-

ple, il peut tre prévu que l'horloge de commutation tem-

porisée 37 soit programmée pour calculer plusieurs fois les paramètres pendant l'intervalle de temps prévu pour l'optimalisation, de façon par exemple, qu'après chaque introduction d'un nombre prédéterminé de valeurs moyennes y et u d'un calculateur 36, elle commande le calcul des paramètres en utilisant simultanément toutes les valeurs moyennes y et U emmagasinées dans la mémoire 40 depuis le

début de l'optimalisation, ce calculateur introduisant en-

suite après l'achèvement du calcul, les nouvelles valeurs de paramètres K 1 et K 2 calculées par lui dans la mémoire 26 des paramètres en effaçant les valeurs de paramètres précédemment mémorisées Il peut par exemple être prévu qu'un tel calcul de paramètres soit effectué après chaque introduction de 2 à 5 valeurs moyennes y et i, ou m 8 me davantage, de sorte qu'avec le nombre croissant de calculs

de paramètres, à cause du nombre croissant de valeurs moyen-

nes y et U alors pris en compte, le nouveau calcul respec-

tif de paramètres délivre des paramètres K 1 et K 2 plus pré-

cie que le calcul respectivement précédent En même temps,

la commande de la température TR des locaux, grace à l'amé-

lioration respective de l'équation des courbes de chauffa-

ge devient plus précise, ce qui provoque également une amé-

lioration de la précision des paramètres K 1 et K 2 respecti-

vement calculés en dernier lieu Cela va être exposé de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple Les valeurs moyennes Y et i peuvent être par exemple mesurées et

253374 O

23.-

calculées deux fois par jour et être stockées dans la mé-

moire 42 L'horloge de commutation temporisée 37 peut alors être programmée de façon qu'après chaque introduction de deux nouvelles valeurs moyennes y et u, donc chaque jour, elle déclenche un nouveau calcul de paramètres par le cal- culateur 36 Le premier jour, le calcul des paramètres est donc alors basé sur seulement deux valeurs moyennes y et es le jour suivant, il est basé sur quatre valeurs moyennes

y et u, le troisième jour sur six valeurs moyennes y et u.

etc Il peut alors être également prévu que les valeurs moyennes y et i emmagasinées dans la mémoire 40,

soient exploitées différemment lors du calcul des paramè-

tres et en fait, avec une exploitation d'autant plus rédui-

te qu'elles ont été emmagasinées plus longtemps dans la

mémoire 40, Il existe également d'autres possibilités.

Par exemple, il peut être prévu, au lieu d'introduire manuellement dans la mémoire 26 au moyen du régulateur 27 les valeurs initiales de X 1, k que des valeurs initiales moyennes de y et 7 soient introduites manuellement dans la mémoire 40, ces valeurs servant tout

d'abord au calcul par le calculateur 36 des paramètres ini-

tiaux K 1 et K 2 et étant ensuite emmagasinées dans la mé-

moire 26 Ces valeurs initiales de y et il peuvent ensuites lors du nouveau calcul ultérieur unique ou des nouveaux

calculs ultérieure des paramètres, 9 tre envoyées simultané-

ment avec les valeurs moyennes y et i déterminées par des mesures de TA TXV et TR, ou bien il est encore préférable

de ne plus utiliser ces valeurs moyennes y et introdui-

tes manuellement lors des calculs ultérieurs de paramètres,

car elles étaient vraisemblablement notablement fausses.

La précision du calcul des paramètres peut

encore Ètre améliorée ou bien les paramètres K 1 et K 2 peu-

vent Ètre calculés avec moins de valeurs y, u lorsque, pendant l'optimalisation, on règle la température TR des 24.-

locaux sur une valeur constante, donc que pendant l'optima-

li 8 ation on coupe la régulation de la température TV d'ali-

mentation du chauffage au moyen du régulateur 30, le ecommu-

tateur 50 intercalé sur le conducteur 57 étant alors à cet effet ouvert, de sorte que le régulateur 30 est découplé du moteur de réglage 31 A sa place un régulateur de

température de locaux 51 se trouvant dans l'appareil d'op-

timalisation 21 est raccordé au moyen d'un commutateur 52 au moteur de réglage 31 Ce régulateur de température de

locaux 51 peut 4 tre réglé sur une valeur théorique souhai-

tée au moyen d'un régulateur de valeur théorique de tempé-

rature 53 et la valeur réelle instantanée de la température

des locaux est introduite dans ce régulateur par l'inter-

médiaire du conducteur 54 Ce régulateur forme la différen-

ce entre la valeur théorique et la valeur réelle de la tem-

pérature des locaux comme écart de réglage de la tempéra-

ture des locaux et commande le moteur de réglage de façon que la température d'alimentation du chauffage soit réglée

couramment dans le sens d'une réduction de cet écart instan-

tané de réglage Dans ce cas, il peut Otre particulièrement avantageux de prévoir que le calcul des paramètres E 1 et K 2

ne soit effectué qu'à la fin de l'intervalle de temps pro-

grammé pour l'optimalisation dans l'horloge de commutation temporisée 37 à partir de toutes les valeurs moyennes y et U emmagasinées dans la mémoire 42 Dès que ceci est effectué et que ces valeurs calculées K 1 et sont emmagasinées dans la mémoire 26, le commutateur 52 est à nouveau ouvert et le commutateur 50 fermé et désormais la température d'alimentation duchauffage est réglée en fonction de la température extérieure comme cela a été par ailleurs décrit

ci-dessus en maintenant les valeurs calculées K 1 et 2 em-

magasinées dans la mémoire 26 pour la commande de la tem-

pérature des locaux L'appareil d'optimalisation 21 peut

alors être enlevé.

Dans le cas de la régulation de la température 25.-

de 8 locaux TR au moyen du régulateur 51, il peut être éga-

lement prévu dans de nombreux cas, que la valeur théorique de la température des locaux réglée sur le régulateur de

valeur théorique 53, soit introduite dans le bloc de balaya-

ge 41 au lieu de la valeur réelle de la température des locaux détectée au moyen du détecteur 19 Dans de nombreux

cas également, la valeur théorique TV So U de la tempéra-

ture d'alimentation du chauffage, peut être introduite de façon correspondante par l'intermédiaire du conducteur 58

dans le bloc de balayage 41 au lieu de sa valeur théorique.

Il est également possible de supprimer dans l'appareil d'optimalisation 21, le formateur de valeurs

moyennes 40 et d'introduire directement les valeurs de mesu-

re instantanées des paires de valeurs de mesures y, u à

partir de l'organe 39 dans la mémoire 42, toutefois, le for-

mateur de valeurs moyennes 40 réduit le nombre des valeurs de mesure nécessaires pour un calcul tout à fait correct

des paramètres.

Comme dans le bloc de balayage 41, pour cha-

que instant de balayage programmé, l'ensemble de trois va-

leurs de mesure TA, TV, TR sont balayées simultanément ou bien en séquences rapides presque simultanément chacun de ces processus individuels de balayage fournit un triplet

de valeurs instantanées TA, TV, TR à partir duquel une pai-

re de valeurs instantanées y et u est calculée dans le cal-

culateur de différence 39 Dans le formateur de valeurs moyennes 40, il peut alors être formé des valeurs moyennes y et u à partir de respectivement plusieurs valeurs de y et u introduites successivement dans le temps La pluralité de valeurs instantanées y à partir desquelles une valeur moyenne y est calculée, constitue ainsi un groupe de valeurs instantanées à partir des valeurs instantanées y De façon correspondante, les multiples valeurs instantanées de u à

partir desquelles est calculée une valeur moyenne l consti-

tuent un groupe de valeurs instantanées à partir des valeurs 26.-

instantanées u.

Au lieu du régulateur analogique 30 de la température d'alimentation du chauffage qui a été décrit, on peut également mettre en oeuvre un régulateur numérique, grâce à quoi le convertisseur numérique-analogique 29 peut

être supprimé Au lieu de l'indicateur numérique 20 de cour-

* bes de chauffage, il peut être éventuellement prévu égale-

ment, un indicateur analogique de courbes de chauffage.

On va dans ce qui suit apporter des exemples concernant la méthode récursive et la méthode non récursive

du plus petit carré.

Bxem Dle de méthode récursive du plus petit carré -

Pour la courbe de chauffage on a à l'instant k S y (k) =fu (k) + 2 u O 75 (k) = (k) E_ (k) oh: _ô (k)l K (k) 2 l 'k; (k) l(k) u ,? (k)l La méthode récursive du plus petit carré peut alors par exemple se dérouler selon les équations

suivantes qui peuvent être programmées selon cette suc-

cession. a) A l'instant k les nouvelles mesures y (k) et u (k) sont effectuées et il s'en suit: -_ (k) = lu (k) u O'75 (k)l = If (k) f 2 (k)l b) Ensuite, est calculé s lP 11 (k 1) P 12 (k -)1 lf 1 (k) (k-) (k) LP 21 (k 1) P 22 (k -) f 2 (k) r P 11 (k-1) f 1 (k) + P 12 (k-l) f 2 (k) I i 1 (k-1) l P 21 (k-) f 1 (k) + P 22 (k-l) f 2 (k) i =L 2 (k-1) A cet effet, p (k-1) est obtenu à partir de

g) sur la base de l'étape récursive précédente.

27.- c) On a ensuite le calcul du scalaire: f T(k) X(k-l) f (k) = p 11 (k1) f 2 (k) + IP 12 (k-1) + p 21 (k-1)l f 11 (k) f 2 (k) + p 22 (k-1)f 22 (k) = j (k-1) d) le vecteur de correction peut alors 8 tre calculé: j 1 (k-1)1) i (k-1 ( 1 2 (k-1) j(k-1) + 1 i 2 (k-1)

e) L'erreur d'équation est formée avec les anciennes va-

leurs d'évaluation des paramètres s e(k) = y(k) f I (k) 2 (k-1) = X(k) lf (k) f 2 (k K)li (k-i (k-i

f) Les nouvelles valeurs d'évaluation des paramètres s'ex-

priment ainsi: ú (k) _ (k) 1 (k-1)1 + (k-1) e(k) 122 (k) lt(k-1) 1 y 2 (k1) g) La matrice P (k) nécessaire pour l'étape de récursion suivante s'exprime ainsi: Y 1 (k-1) f 1 (k) 1 (k-1)f 2 (kl P 11 (k-1)P 12 (k-1) = "y" 2 (k-1) f 2 (k)1y (k(k-1)P 22 (k-1) _Y 2 1 2 (k-l)f 2 (

h) k+ 1 est alors remplacé par k et on part à nouveau de a).

Pour démarrer l'algorithme d'évaluation récur-

sive des paramètres à l'instant k= 0, il est posé: st P( 0) o T O E( 0) = (o) et p(O) l o K 1 ( 0) et K 2 ( 0) sont les valeurs d'évaluation initiales

(courbe de chauffage de démarrage), qui peuvent être égale-

ment K 1 ( 0) = O et K 2 ( 0) = O o est un grand nombre, par

exemple c > 100.

eú 533740 28 -

Exemple de méthode non récursive du plus petit carré, -

On choisit à titre d'exemple la courbe de chauffage a (k) = K 1 u (k) + K 2 u O '5 ()K(k (k) oh S K(k) = la méthode l'équation (N) = f K 1 (k) î'l k T l()ë 7 (k' lK 2 k) j; (k uk)0-() non récursive du plus petit carré aboutit à di'évaluation t N EZ 1 ' If Z'X qui pour la simplification de ce qui suit est étendue au temps de mesure N Les fonctions de corrélation suivantes peuvent alors être établies t 0,1 1 N 2 (k) N k= 1 et on a t 1 i FT = N IT N N = E 1 iu O#75 (k) l 2 N k= 1 N N u()075 (k) = 021 N k= 1 1 N = y u(k) y (k) N N u O '75 (k) y k N la k = 012 022 j 2 y 02 Z Pour la matrice inverse on a par définition:

N (F=I) 1 = N,

det ('p T 1) r 022 0121

022 011 O 2 112 011 J

oh: ad J est employé pour complément det pour déterminant Les paramètres évalués s'expriment ainsi à lt instant N 2 ^ _ri (N 1 022 01 + 012 02 = E (N) (N) 022 011 _ 212 012 01 y + 011 02, Au cas o on ne peut pas utiliser les calculs de puissances mais seulement les types de calculs de bases,

= u O '75 peut être calculé à l'aide du procédé d'améliora-

tion des racines de Newton, en écrivant par exemple:

VY = '

et la racine: W = est recherchée numériquement au moyen de: z = W 2 f(w) = W 2 z = O

voir par exemple Zurmllhl, Praktische Mathematik, Springer-

Verlag, Berlin 1965.

Il y a lieu de préciser que l'invention peut être de préférence appliquée à des installations de chauffage avec de l'eau ou de la vapeur comme moyens de

chauffage, toutefois, son utilisation est également possi-

ble pour d'autres installations de chauffage, par exemple

pour des installations de chauffage à l'air chaud Le cir-

cuit de chauffage peut, dans ce dernier cas, être éventuel-

lement constitué uniquement par les composants amenant l'air chaud aux locaux et par les dispositifs canalisant 30.-

l'air évacué.

Dans le présent exemple de réalisation selon

la figure 1, la courbe de chauffage représente la corréla-

tion entre TÀ et TV Il est toutefois également possible d'utiliser au lieu de la température d'alimentation du

chauffage, une autre grandeur représentative de la puis-

sance de chauffage potentielle du circuit de chauffage, par exemple dans de nombreux cas la température de retour du chauffage ou bien dans d'autres cas, le débit volumique du fluide de chauffage lorsque celui-ci a une température constante. 31.-

Claims

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

1. Procédé pour l'optimalisation, de pré-

férence automatique, de la courbe de chauffage d'un cir-

cuit de chauffage d'une installation de chauffage d'un bâ-

timent, d'une zone de bâtiments ou analogues, circuit de chauffage dans le cas duquel la température d'alimentation

du chauffage peut être conduite en fonction de la tempéra-

ture extérieure, conformément à la courbe de chauffage, procédé caractérisé en ce que la courbe de chauffage est approchée par l'intermédiaire d'une équation de courbes de chauffage, laquelle contient au moins un paramètre, équation pour laquelle à partir des valeurs instantanées se présentant pour des instants différents pour TA, Tv, TR, ce paramètre, et éventuellement d'autres, sont calculés

par un procédé statistique de péréquation (procédé d'évalu-

ation de paramètres), TA étant la température extérieure, TV la température d'alimentation du chauffage ou bien une

autre grandeur du moyen de chauffage représentant la puis-

sance de chauffage potentielle dans le circuit de chauffages et TR la température du local d'un local chauffé par le

circuit de chauffage ou bien une valeur moyenne des tempé-

ratures de plusieurs locaux chauffés du bâtiment ou de zo-

ne analogue concerné.

2. Procédé selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que sur un laps de temps prédéterminé, les valeurs instantanées pour des instants prédéterminés de

TA, TV, TR et/ou de y = V TR et u = TR Tà sont détec-

tées, les groupes de valeurs instantanées de TA,TV,TR ou bien y et u, ou bien des valeurs moyennes dérivées de ces groupes de valeurs instantanées, sont mémorisés, tandis qu'à partir des valeurs ainsi mémorisées, ce paramètre et

éventuellement d'autres, sont calculés.

3. Procédé melon l'une quelconque des re-

vendications 1 et 2, caractérisé en ce que le calcul des paramètres est effectué selon un calcul d'approximation

253374 J

32.- de préférence selon la méthode d'évaluation du plus petit carré.

4. Procédé selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 3, caractérisé en ce que, comme équation de courbes de chauffage, on utilise l'équation

y = y u O 1 o K est un paramètre et CO 1 une constante.

5. Procédé selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 3, caractérisé en ce que, comme équation de courbes de chauffage, l'équation y = K 1 u + 2 u 2 est utilisée, o K 1, 2 sont des paramètres et o o( 2 est une constante,

6. Procédé selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 3, caractérisé en ce que comme équation de courbes de chauffage, l'équation y = M Kju ( j, o M est ê 3, Kj sont des paramètres et sont des constantes.

7. Procédé selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 6, caractérisé en ce que pendant l'opti-

maliaation des courbes de chauffage, une régulation de la

température du local est effectuée.

8. Procédé selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que, comme valeurs instantanées de TR, la va-

leur réelle ou la température d'alimentation instantanée de la température du local est utilisée pour le calcul des

paramètres.

9. Procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 7, caractérisé en ce que le calcul des para-

mètres est basé sur les valeurs instantanées mesurées de TA' TV et TR'

10 Procédé selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 6 ou 9, caractérisé en ce que les valeurs

instantanées de TA, TV et TR utilisées pour l'optimalisa-

tion, sont détectées, tandis que la température du local

est commandée à partir d'une courbe de chauffage de démar-

rage présélectionnée.

r 3 -

11. Procédé selon la revendication 10, ca-

ractérisé en ce que la commande conformément à la courbe

de chauffage de démarrage, est maintenue jusqu'à la conclu-

sion des mesures utilisées pour l'optimalisation des cour-

bes de chauffage et qu'il y a ensuite commutation sur la courbe de chauffage conforme à l'équation des courbes de

chauffage optimalisée.

12. Procédé selon l'une quelconque des re-

vendications 10 et 11, caractérisé en ce que lors du calcul des paramètres, les valeurs instantanées à régler de la température d'alimentation du chauffage, sont utilisées

comme valeurs instantanées de cette température d'alimenta-

tion du chauffage.

13. Procédé selon l'une quelconque des re-

vendications 10 et 11, caractérisé en ce que pendant l'op-

timalisation, le calcul des paramètres est effectué plu-

sieurs fois et la courbe de chauffage est réglée selon l'é-

quation des courbes de chauffage déterminée respectivement

en dernier lieu.

14 Procédé selon la revendication 13, ca-

ractérisé en ce que chaque nouvelle détermination de l'é-

quation des courbes de chauffage tient compte des valeurs instantanées de T Ag TV et TR introduites à partir du début de l'optimalisation en tenant ou non compte de la courbe

de chauffage de démarrage.

15. Procédé selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 14, caractérisé en ce que l'équation des

courbes de chauffage ainsi calculée est mémorisée numéri-

quement et est exploitée pour la commande ou la régulation

de la température provisoire du chauffage.

16. Procédé selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'au moins un pa-

ramètre calculé est utilisé pour le réglage d'un indica-

teur de courbes de chauffage engendrant la courbe de chauf-

fage.

34.-

17. Installation pour optimaliser la courbe de chauffage d'un circuit de chauffage d'une installation de chauffage, susceptible d'être commandé ou réglé par la

mine en oeuvre d'un indicateur de courbes de chauffage, ina-

tallation dans laquelle la température d'alimentation de chauffage peut 4 tre réglée ou commandée conformément à la

courbe de chauffage en fonction de la température extérieu-

re, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelcon-

que des revendications 1 à 16, installation caractérisée en

ce qu'elle comporte des raccordements ( 32, 33, 34) pour per-

mettre de raccorder des indicateurs de valeurs instantanées ( 22, 23, 19) pour TA, Tv TR, des moyens ( 39) pour former les différences de température y = TV TR et u = TR TA, des moyens de mémorisation ( 42) pour mémoriser des triplets

de valeurs de mesures TA, TV, TR et/ou des paires de dif-

férences de température (y, u), des moyens de calcul ( 36)

pour calculer au moins un paramètre de l'équation des cour-

bes de chauffage par un procédé statistique de péréquation (procédé d'évaluation des paramètres) à partir d'au moins deux triplets de valeurs de mesures mémorisés (TA, TV,TR) ou bien de paires de différences de température (y, u)

mémorisées et des moyens de réglage ( 26) pour régler l'in-

dicateur de courbes de chauffage conformément au paramètre

ou bien aux paramètres calculés.

18 Installation selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de calcul ( 40) pour former des valeurs moyennes de TA, TV,TR ou bien de y, u à partir de groupes de triplets de valeurs instantanées pour TA, TV, TR ou encore à partir de groupes de paires de valeurs instantanées pour y et u, ces valeurs

moyennes étant mises en oeuvre pour le calcul des paramè-

tres.

19. Installation selon l'une quelconque des

revendications 17 et 18, caractérisée en ce qu'elle compor-

te dem moyens de commande temporisée ( 37) pour la commande 2533743 t 35.dans le temps d'au moins un des processus suivants: interrogation des valeurs instantanées de TA, TV TR formation des différences de TR TA et TV TR

formation de la valeur moyenne de respectivement plu-

sieurs valeurs instantanées de TA, TV, TR ou bien de y et u formant chacune un groupe, calcul d'au moins un paramètre de l'équation des courbes de chauffage ou bien calcul de l'équation des courbes de

chauffage en utilisant le ou éventuellement, les paramè-

tres calculées, réglage ou bien pilotage de la courbe de chauffage de l'indicateur de courbes de chauffage ( 20) conformément au paramètre ou éventuellement aux paramètres calculés

ou bien conformément à l'équation des courbes de chauf-

fage calculé.

20. Installation selon l'une quelconque des

revendications 17 à 19, caractérisée en ce qu'elle compor-

te un régulateur de température du local ( 51) pour régler

la température du local pendant le laps de temps de l'op L-

malisation des courbes de chauffage.

21. Installation selon l'une-quelconque des

revendications 17 à 20, caractérisée en ce qu'elle compor-

te un appareil d'optimalisation ( 21) susceptible d'être re-

lié de façon amovible à l'indicateur de courbes de chauf-

fage.

22. Installation selon l'une quelconque des

revendications 17 à 21, caractérisée en ce qu'elle est mi-

se en oeuvre pour une installation de chauffage par l'eau

ou par la vapeur.

23 Installation selon l'une quelconque des

revendications 17 à 21, caractérisée en ce qu'elle est mi-

se en oeuvre pour une installation de chauffage par l'air.