FR2546296A1 - Dispositif et procede de simulation et de determination de la consommation d'energie d'un systeme, en particulier d'un batiment d'habitation - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF ET UN PROCEDE DE SIMULATION ET DE DETERMINATION DE LA CONSOMMATION D'ENERGIE D'UN SYSTEME, EN PARTICULIER D'UN BATIMENT D'HABITATION. LE DISPOSITIF COMPREND DES ENCEINTES 11, 20 PLACEES DANS LE MEME ENVIRONNEMENT QUE LE SYSTEME, ET CONTENANT UN MILIEU 21. LES ENCEINTES 11, 20 EN COOPERATION AVEC LE MILIEU 21 PRESENTENT DES CARACTERISTIQUES DE TRANSMISSION THERMIQUE S'APPARENTANT AUX MATERIAUX DE CONSTRUCTION DUDIT SYSTEME. DES MOYENS DE CHAUFFAGE 120, AINSI QUE DES MOYENS DE REGULATION DE LA TEMPERATURE DU MILIEU 100 AGISSANT SUR LES MOYENS DE CHAUFFAGE 120, SONT PREVUS A L'INTERIEUR DE L'ENCEINTE 20. DES MOYENS DE MESURE SENSIBLES A L'ENERGIE APPORTEE AU MILIEU PAR LES MOYENS DE CHAUFFAGE 120 DELIVRENT UN SIGNAL REPRESENTATIF DE LA CONSOMMATION D'ENERGIE DU DISPOSITIF.
Description
La presente invention concerne un procédé et un dispositif de simulation et de détermination de la consommation d'énergie idéale d'un système, tel qu'un bâtiment d'habitation.
Il serait souhaitable, dans de nombreuses applications, de mesurer d'une part la consommation réelle d'énergie d'un système donné, et notamment de locaux d'habitation, et de déterminer d'autre part la consommation idéale dite "consommation de référence" d'un tel système. Une telle analyse aurait pour but, notamment de piloter le système en question.
Cependant, les différences entre ces données réelles et idéales dépendent de nombreux paramètres et cette détermination est difficile.
D'une façon générale, ces systèmes, en particulier les locaux d'habitation, comportent au moins une source d'énergie et une pluralité de postes consommant cette énergie.
La méthode la plus traditionnelle pour connaître la consommation d'énergie d'un système, consiste à utiliser des appareils de mesure, généralement du type totalisateur, placés soit en aval de la source d'énergie soit, de pré férence, en amont de chaque poste consommateur individualisé.
Sur la base des indications fournies par les appareils de mesure, il est possible de connaître la consommation correspondant à l'opération réalisée par le système.
Cependant, un tel procédé ne permet généralement pas de se référer à une consommation ideale dite consommation de référence, liée en particulier aux lieux d'installation du système, dès lors que cette consommation dépend de paramètres fluctuants et arbitraires.
Ceci est particulièrement vrai dans le cas de chauffage de locaux, dont les déperditions dépendent principalement des conditions climatiques, bien entendu variables et non prévisibles localement à brefs délais et du comportement des occupants.
Une approche théorique du problème a certes été tentée, toutefois celle-ci n'a pas donné satisfaction.
En effet, en ce qui concerne la France, l'Office
National de Météorologie (O.N.M.) donne chaque année en fin de période de chauffage, la somme des degrés/jours de chaque région par rapport à une température de référence fixée généralement à 180C
Sur la base de cette information, la consommation théorique des bâtiments d'habitation peut être calculée à postériori à l'aide de la formule
C = 24 GVDju (W /h) dans laquelle
G = le coefficient volumique de déperdition (W/m . C)
V = volume total du bâtiment (m3) Dju = degrés/jours unifiés sur la base d'une température de reférence de 180C.
National de Météorologie (O.N.M.) donne chaque année en fin de période de chauffage, la somme des degrés/jours de chaque région par rapport à une température de référence fixée généralement à 180C
Sur la base de cette information, la consommation théorique des bâtiments d'habitation peut être calculée à postériori à l'aide de la formule
C = 24 GVDju (W /h) dans laquelle
G = le coefficient volumique de déperdition (W/m . C)
V = volume total du bâtiment (m3) Dju = degrés/jours unifiés sur la base d'une température de reférence de 180C.
Cette formule peut servir en théorie à estimer les besoins en chauffage des bâtiments d'habitation situés dans une région déterminée.
Toutefois, cette approche théorique présente deux inconvénients majeurs.
D'une part, dans la pratique, cette formule présente l'inconvénient de délivrer des résultats peu précis, du fait notamment de la différence entre les degrés/jours locaux correspondant au lieu précis d'installation du système, et ceux publiés par 1 t Office National de Météorologie.
D'autre part et surtout, cette approche théorique ne peut être utilisée qu'en fin de période de chauffage, puisque la valeur D. correspondant aux degrés/jours unifiés sur la base d'une température généralement de 180 C n'est publiée qu'en fin de période de chauffe. Dans ces conditions, le calcul ne peut être réalisé en temps voulu pour aider au pilotage du système.
Dans la pratique, on constate par conséquent que le besoin de contrôle de la consommation d'énergie d'un système, qui se fait sentir depuis de nombreuses années a été imparfaitement résolu jusqu'ici.
La présente invention vient maintenant proposer un dispositif et un procédé simplesd'emploi, économique fiables eut efficaceS et surtout adaptables à tous types de systèmes, qui permettent de simuler et de déterminer la consommation d'énergie d'un système.
Plus précisément, la présente invention vient maintenant proposer un dispositif de simulation et de détermination de la consommation d'énergie d'un système, en particulier d'un bâtiment d'habitation, qui comprend
des moyens formant enceinte placés dans le même environnement que le système, et contenant un milieu donné, les moyens formant enceinte en coopération avec ledit milieu présentant des caractéristiques d'échange et d'inertie thermiques s'apparentant à celles de la construction dudit système,
des moyens de chauffage du milieu,
des moyens de régulation de la température du milieu par rapport à une valeur de consigne, qui contrôlent le fonctionnement des moyens de chauffage et,
des moyens de mesure sensibles l'énergie apportée au milieu par les moyens de chauffage et aptes à délivrer un signal représentatif de cette énergie.
des moyens formant enceinte placés dans le même environnement que le système, et contenant un milieu donné, les moyens formant enceinte en coopération avec ledit milieu présentant des caractéristiques d'échange et d'inertie thermiques s'apparentant à celles de la construction dudit système,
des moyens de chauffage du milieu,
des moyens de régulation de la température du milieu par rapport à une valeur de consigne, qui contrôlent le fonctionnement des moyens de chauffage et,
des moyens de mesure sensibles l'énergie apportée au milieu par les moyens de chauffage et aptes à délivrer un signal représentatif de cette énergie.
Selon une caractéristique préférentielle de la présente invention, le dispositif comprend éga]ement des moyens d'homogénéisation du milieu.
Selon un mode de réalisation particulierement avantageux, les moyens formant enceinte comprennent une première enceinte extérieure, qui enveloppe une seconde enceinte intérieure,contenant le milieu
De préférence, le dispositif comprend des moyens aptes à modifier les caractéristiques d'inertie thermique et d'échange thermique entre le milieu contenu dans les moyens formant enceinte et l'environnement extérieur.
De préférence, le dispositif comprend des moyens aptes à modifier les caractéristiques d'inertie thermique et d'échange thermique entre le milieu contenu dans les moyens formant enceinte et l'environnement extérieur.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens permettant de modifier les caractéristiques d'inertie thermique et d'échange thermique entre le milieu contenu dans les moyens formant enceinte et l'environnement extérieur comprennent des orifices ménagés dans l'enceinte extérieure, et susceptibles d'être obturés au moins partiellement.
Le dispositif conforme à la présente invention permet de délivrer une indication représentative de la consommation de chauffage de tous les bâtiments dans les secteurs de l'habitat, de l'industrie et de l'agriculture, en tenant compte, de façon précise et fiable,des conditions climatiques locales.
Grâce au dispositif conforme à la présente invention, il est donc possible d'appréhender les besoins réels optimaux en énergie relatifs à l'opération du système, et de simuler, en fonction des paramètres actifs, la consommation optimale théorique du système, avant même que cette consommation ait eu lieu.
Sur cette base, le consommateur dispose d'une référence permanente susceptible de servir au pilotage du système, sans necessiter de contact avec celui-ci.
Bien entendu, pour donner satisfaction, il est cependant nécessaire que l'enceinte du dispositif soit placée dans le même environnement que le système et à proximité de celui-ci.
D'autre part, comme cela apparaîtra à la lecture de la description détaillée qui va suivre, un tel dispositif autorise, en combinaison avec un petit calculateur, la détermination d'un signal proportionnel à la consommation de tout type d'énergie ou à la dépense financière occasionnée.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les moyens de chauffage sont adaptés pour délivrer une puissance constante, susceptible d'être réglée.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les moyens de régulation comprennent un thermostat.
Selon une autre caractéristique préférentielle de la présente invention, les moyens de chauffage et les moyens de régulation sont adaptés pour être disposés à des distances varIables.
Selon une autre caractéristique préférentielle de la présente invention, les moyens de mesure comprennent des moyens de comptage aptes à déterminer une valeur cumulée de l'énergie apportée au milieu.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention,-les moyens de comptage sont sensibles à la durée de chaque cycle d'apport d'énergie par les moyens de chauffage.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les moyens de mesure comprennent une base de temps générant un signal de sortie de fréquence constante, et des moyens de comptage sensibles au signal de sortie de la base de temps pendant chaque cycle d'apport d'énergie au milieu,par les moyens de chauffage.
De préférence, les moyens de mesure comprennent également des moyens d t affichage.
Le cas échéant, les moyens de mesure comprennent des moyens de calcul aptes à déterminer la consommation d'énergie sur une période de temps donnée, de façon à déterminer par exemple la consommation instantanée du système, par intégration.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la presente invention, les moyens de mesure comprennent en outre des moyens définissant un seuil de consommation d'énergie et des moyens de comparaison de la consommation d'énergie réelle du dispositif et du seuil de consommation.
De façon avantageuse, le dispositif comprend des moyens autonomes d'alimentation en énergie électrique.
Enfin, le procédé de simulation et de détermination de la consommation d'énergie d'un système, utilisant un dispositif du type précédemment décrit, consiste, pendant une première période de temps, à enregistrer d'une part le signal délivré par les moyens de mesure du dispositif de simulation et de détermination, d'autre part un signal représentatif de la consommation réelle d'energie du système, puis à comparer les deux signaux, et enfin à procéder à un étalonnage des moyens de mesure, afin d'établir une correspondance entre le signal de sortie délivré par ceux-ci et la consommation d'énergie idéale dite de référence du système.
Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le procédé conforme à la présente invention consiste à modifier les caractéristiques d'échange thermique entre le milieu contenu dans les moyens formant enceinte et l'environnement extérieur, lors de l'étalonnage du dispositif.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels
- la figure 1 représente une vue schématique, en coupe verticale, d'un dispositif conforme à la présente invention,
- la figure 2 montre un schéma de principe d'utilisation du dispositif représenté sur la figure 1, pour la simulation d'une référence de consommation d'énergie pour un bâtiment d'habitation.
- la figure 1 représente une vue schématique, en coupe verticale, d'un dispositif conforme à la présente invention,
- la figure 2 montre un schéma de principe d'utilisation du dispositif représenté sur la figure 1, pour la simulation d'une référence de consommation d'énergie pour un bâtiment d'habitation.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le dispositif de simulation et de détermination de la consommation d'énergie d'un système comprend des moyens formant enceinte 10 destinés à être placés dans le même environnement que le système, et contenant un milieu 21 donné. Les moyens 10 formant encéinte, en coopération avec ledit milieu 21 sont adaptés pour présenter des caractéristiques d'échange et d'inertie thermiques s'apparentant à celles de la construction dudit système.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, les moyens formant enceinte 10 comportent deux enceintes concentriques 11 et 20, respectivement extérieure et intérieure.
Une pluralité d'orifices susceptibles d'être obturés sont ménagés de préférence dans la paroi de l'enceinte extérieure 11. Selon le mode de réalisation représenté, ces orifices sont susceptibles d'être obturés par des bouchons amovibles 12. Comme cela sera évoqué par la suite, ces orifices, en combinaison avec les bouchons 12 permettent de modifier les caractéristiques d'échange
thermique entre le dispositif et l'environnement extérieur. Plus précisément, l'homme de l'art comprendra aisément que les orifices obturables par les bouchons 12 permettent de modifier les voies d'échange direct entre le milieu tampon 13 contenu entre l'enceinte extérieure 11 et l'enceinte intérieure 20 et l'environnement extérieur.
thermique entre le dispositif et l'environnement extérieur. Plus précisément, l'homme de l'art comprendra aisément que les orifices obturables par les bouchons 12 permettent de modifier les voies d'échange direct entre le milieu tampon 13 contenu entre l'enceinte extérieure 11 et l'enceinte intérieure 20 et l'environnement extérieur.
Ce milieu tampon 13 pourra d'ailleurs prendre toutes formes appropriées ; le cas échéant, l'enceinte extérieure ll pourra d'ailleurs comporter des orifices permettant la vidange et le remplissage du milieu tampon 13.
D'autre part, les orifices et les bouchons d'obturation 12 pourront bien entendu être remplacés par tout moyen fonctionnellement équivalent permettant d'obturer avec précision des ouvertures ménagées dans l'enceinte extérieure 11.
Des moyens d'accrochage 14 sont prévus sur la surface extérieure de l'enceinte extérieure 11. En l'espèce, ces moyens d'accrochage se présentent sous la forme d'un crochet en orme de U ouvert vers le bas. Ces moyens d'accrochage 14 sont destinés à être portés par tout moyen- support classique approprié permettant de supporter le dispositif conforme à la présente invention en un point choisi, tel que cela est par exemple représenté schématiquement sur la figure 2.
Les moyens d'accrochage 14 sont fixés par une première aile 15 sur l'enceinte extérieure 11. La seconde aile 16 parallèle possède le cas échéant des orifices 17 susceptibles de recevoir des moyens de verrouillage, tels que des organes filetés permettant de verrouiller le dispositif sur les moyens supports.
Comme cela est représenté sur la figure 1, l'enceinte intérieure 20 est maintenue à distance de l'enceinte extérieure 11, de telle sorte qu'un milieu tampon 13 entoure-l'enceinte intérieure 20 sur la totalité de la périphérie de celle-ci.
Pour ce faire, il est avantageux que l'enceinte intérieure 20 soit munie sur sa surface extérieure, au moins sur la paroi de fond 22 et sur les parois latérales 23, de protubérances 24 ponctuelles ou allongées, en saillie vers l'extérieur, et effilées pour déterminer des points ou lignes de contact sur la surface intérieure de l'enceinte extérieure 11. Ainsi, les transmissions thermiques entre l'enceinte intérieure 20 et l'enceinte extérieure 11 par l'intérmédiaire des protubérances 24, sont extrêmement limitées. L'essentiel de ces échanges thermiques est réalisé par l'intermédiaire du milieu tampon 13.
Le milieu 21 interne à l'enceinte intérieure 20 est de préférence un matériau de nature et de composition favorisant les échanges thermiques. Suivant les applications, le milieu 21 pourra être un gaz, un liquide, un pulvérulant ou un solide.
A titre d'exemple, on peut utiliser pour le milieu interne 21 le gaz commercialisé sous la marque "Fréon" ou une huile minérale à forte viscosité.
L'enceinte interne 20 loge également des moyens de chauffage 120 du milieu, des moyens 100 de régulation de la température du milieu 21, par rapport à une valeur de consigne, par exemple 180C, et qui contrôlent les moyens de chauffage.
Le cas échéant, l'enceinte interne 20 loge également des moyens de mesure sensibles à l'énergie apportée au milieu par les moyens de chauffage et aptes à délivrer un signal représentatif de cette énergie. Bien entendu, les moyens de mesure peuvent également être disposés à l'extérieur des enceintes 11 et 20. Dans un tel cas, le système de régulation 100 commande les moyens de mesure extérieurs par l'intermédiaire d'une liaison bifilaire ou autre, référencée 101. Bien entendu: il est également nécessaire dgalimenter,le dispositif, et notamment les moyens de chauffage 120 en énergie.
De préférence, les moyens de chauffage étant électriques, on peut prévoir une alimentation de ceux-ci par l'intermédiaire d'une liaison bifilaire ou autre 102 reliant les organes logés dans l'enceinte intérieure 20 à une source d'alimentation électrique extérieure.
Selon une variante de réalisation avantageuse (non représentée sur les figures), on peut également prévoir des moyens autonomes d'alimentation en énergie électrique, logés à l'intérieur des enceintes 20 et 11. A titre d'exemple, la source d'alimentation peut alors être constituée par un ensemble de batteries électriques ou par un système solaire utilisant des piles photovoltalques, associé à une batterie de stockage de façon à rendre l'appareil autonome.
Les moyens de chauffage 120 sont commandés par
les moyens de régulation 100 par l'intermédiaire d'une
liaison 103.
les moyens de régulation 100 par l'intermédiaire d'une
liaison 103.
De préférence, les moyens de régulation 100 comprennent un thermostat. D'autre part, la température de référence déterminée par le thermostat est réglable de
l'extérieur du dispositif grâce à un bouton ou index ré
férencé 104 sur la figure 1.
l'extérieur du dispositif grâce à un bouton ou index ré
férencé 104 sur la figure 1.
Des moyens 140 dDhomogénéisation du milieu 21
du type statique ou dynamique, destinés à assurer le
brassage de celui-ci, pourront prendre de nombreuses formes
classiques.Ceux-ci sont reliés aux moyens 100 par une liaison 141 et pourront être commandés pour accélérer l'homogénéisation et modifier à volonté l'inertie apparente du milieu.
du type statique ou dynamique, destinés à assurer le
brassage de celui-ci, pourront prendre de nombreuses formes
classiques.Ceux-ci sont reliés aux moyens 100 par une liaison 141 et pourront être commandés pour accélérer l'homogénéisation et modifier à volonté l'inertie apparente du milieu.
Les passages prévus dans les parois des enceintes interne 20 et externe 11,pour les liaison filaires 101 et 102 sont de préférence pourvus de gaines référencées respectivement 18 et 25, entourant les liaisons filaires 101 et 102 étroitement, et assurant l'étanchéité des passages.
La puissance maximale des moyens de chauffage 120 pour le milieu interne 21 sera choisie pour assurer en toutes circonstantes la régulation de la température dite de référence. Dans le cas de chauffage de bâtiments d habitation, comme cela a été précédemment indiqué, la température de référence est généralement fixée à 18"C.
D'autre part, selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, les moyens de chauffage 120 sont adaptés pour délivrer une puissance constante, lorsqu'ils sont actionnés.
Ainsi, l'énergie apportée au milieu interne 21 par les moyens de chauffage 120 est directement proportionnelle au temps de fonctionnement des moyens de chauffage 120.
Bien entendu, il est avantageux que la puissance constante délivrée par les moyens de chauffage 120 soit réglable de l'extérieur.
De préférence, les moyens de chauffage 120, ainsi que les moyens de régulation 100 et d'homogénéisation 140 sont adaptés pour être placés à des distances variables les uns des autres, en vue d'adapter les caractéristiques de fonctionnement aux applications souhaitées.
De préférence, les moyens de mesure intégrés au dispositif ou commandés par celui-ci par l'intermédiaire de la liaison filaire 101, comprennent des moyens de comptage aptes à déterminer une valeur cumulée de l'énergie apportée au milieu 21, par les moyens de chauffage 120.
Dans le cas où les moyens de chauffage 120 sont adaptés pour délivrer une puissance de chauffe constante lors de leur fonctionnement, les moyens de comptage sont de préférence sensibles à la durée de chaque cycle d'apport d'énergie par les moyens de chauffage.
Plus précisément, les moyens de mesure peuvent comprendre une base de temps générant un signal de sortie à une fréquence constante, ainsi que des moyens de comptage sensibles au signal de sortie de la base de temps pendant chaque cycle d'apport d'énergie au milieu 21 par les moyens de chauffage 120.
Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens de mesure comprennent également des moyens d'affichage permettant de visualiser la consommation d'énergie du dispositif.
En outre, les moyens de mesure comprennent avantageusement des moyens decalcul aptes à déterminer la consommation d'énergie du dispositif sur une période de temps donné. Par intégration, les moyens de calcul peuvent en particulier déterminer la consommation instantanée moyenne du dispositif.
En outre, on peut prévoir d'intégrer des moyens définissant un seuil de consommation d'énergie aux moyens de mesureiainsi que des moyens de comparaison de la consommation d'énergie réelle du dispositif, et du seuil de consommation.
Lorsque le seuil de consommation fixé est dépassé, des moyens d'alarme sont commandés pour avertir le consommateur.
L'homme de l'art comprendra aisément que les moyens de chauffage 120 sont alimentés par les moyens de régulation 100 lorsque la température du milieu interne 20 est inférieure à la tempe rature de référence fixée par le consommateur.
La température du milieu interne 21 est rendue homogène grâce aux moyens d'homogénéisation 140.
Bien entendu, pour une période d'utilisation donnée, il est nécessaire de fixer une température de référence toujours égale ou supérieure à la température de l'environnement extérieur
La mesure de la consommation en énergie du dispositif est réalisée simplement par mesure du temps de fonctionnement des moyens de chauffage 120.
La mesure de la consommation en énergie du dispositif est réalisée simplement par mesure du temps de fonctionnement des moyens de chauffage 120.
Le dispositif étant placé dans un environnement de température inférieure à la température de référence, un échangè de chaleur entre le dispositif et l'environne- ment se produit à travers la paroi des enceintes 20 et 11.
La transmission thermique ainsi réalisée entre le dispositif et l'environnement dépend notamment des caractéristiques de la paroi des enceintes 20 et 11, de l'écart des températures entre le milieu interne 21 et l'environnement, et de l'état de l'environnement extérieur.
Pour cela, la nature et la structure de la paroi des enceintes, ainsi que la nature et l'état du milieu interne 21 seront choisies et/ou modifiées à volonté de façon à présenter des caractéristiques semblables à celles du système à surveiller. Dans ces conditions, il existe une relation simple entre le signal délivré par les moyens de mesure associés au dispositif, c'est- -dire representant la consommation d'énergie nécessaire pour maintenir le dispositif à la température de référence, et donc la consommation d'énergie du dispositif, et la consommation d'énergie réelle du système, maintenu à la même température, le système et le dispositif de simulation étant tous deux places dans le même environnement.
Bien entendu, les informations disponibles au niveau du dispositif délimité par les enceintes 11 et 20 peuvent être transmises à distance, par tout moyen connu.
D'autre part, afin de déterminer avec soin les caractéristiques thermiques du milieu 21 et des enceintes 20 et 11 de telle sorte que celles-ci correspondent précisément aux caractéristiques thermiques du système, on peut opérer comme suit.
Dans un premier temps, on choisit des moyens formant enceinte 20 et 11 qui, en coopération avec le milieu 21, présentent des caractéristiques thermiques, s'apparentant, c'est-à-dire relativement proches, aux caractéristiques des matériaux de construction dudit système pour la température de référence adoptée.
Pendant une première période dé temps de courte durée, on enregistre alors le signal délivré par le dispositif, représentatif de la consommation d'énergie du dispositif, d'une part, et un signal représentatif de la consommation d'énergie réelle ou idéale du système, d'autre pa
Après comparaison des deux signaux ainsi enre yistrés, on procède à un étalonnage du dispositif.
Après comparaison des deux signaux ainsi enre yistrés, on procède à un étalonnage du dispositif.
Pour ce faire, on peut intervenir soit directement au niveau des moyens de mesure afin d'étalonner ceux-ci, soit au niveau de la structure physique des moyens formant enceinte 20 et 11 et/ou de l'état du milieu 21. A cet effet; on peut par exemple modifier les sections libres des orifices ménagés dans l'enceinte extérieure 11, ou encore modifier la nature et/ou le volume du milieu tampon 13 contenu entre les deux enceintes 20 et 11 et/ou intervenir sur les moyens 140 d'homogénéisation.
De telles opérations de réglage seront aisément réalisées par l'homme de l'arts de telle sorte que à la fin de la période d'étalonnage, le signal délivré par les moyens de mesure: représentatifs de la consommation d'énergie du dispositif soit directement liée à la consommation de référence idéale du système.
Les moyens de mesure ne seront pas décrits plus en détail par la suite, de nombreux dispositifs appropriés étant bien connus de l'homme de l'art.
A titre indicatif, on mentionnera cependant que les moyens de mesure peuvent comporter un totalisateur électromécanique, ou un totalisateur intégrateur, ou encore un calculateur électronique à affichage digital.
De préférence, comme cela a été precédemment in diqué, le dispositif comporte également des moyens d'intégration avec affichage simultané de la consommation instantanée et cumulée, sur un même cadran, avec en option, la visuàlisation d'un dépassement de seuil.
Dans le cas notamment de l'utilisation du dispositif conforme à la présente invention pour la détermination de la consommation d'énergie de locaux d'habitation, il est avantageux d'utiliser des moyens de calcul aptes à déterminer et afficher la dépense financière prévisible pour tout type d'apport d'énergie, et des moyens de transmission communiquant ces informations à distance.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant.
La température du milieu 21 interne au dispositif étant inférieure à la température dite de référence aff i- chée sur le régulateur 100 grâce au bouton de commande 104, les moyens de chauffage 120 sont alimentés et élèvent progressivement la température du milieu interne 21. Après un délai de montée en température initial, lorssde la mise sous tension du dispositif, pour lequel il ne sera pas tenu compte du signal émis, celui-ci correspondant à des conditions transitoires de fonctionnement, la température dite de référence estrégulée.La température de l'environnement extérieur étant inférieure à cette température dite de référence, il s'établit un échange de chaleur entre le milieu interne 21 et l'environnement extérieur, à travers les enceintes 20 et 11, dont la conductibilité thermique et l'inertie thermique peuvent être modifiées, par obturation ou non des orifices grâce au bouchon 12 ou un moyen fonctionnellement équivalent, tel que cela a été précédemment indiqué et/ou par action sur les moyens d'homogénéisation.
I1 est important de rappeler que ces réglages ont pour but de modifier, si nécessaire, les caractéristiques thermiques du dispositif, de telle sorte que le signal généré par les moyens de mesure soit directement représentatif de la consommation d'énergie idéale dite de référence.
Comme cela est représenté sur la figure 2, un système quelconque, tel qu'une maison d'habitation 200, comporte ses propres générateurs de chaleur, tels que des radiateurs 201, fonctionnant en régulation à la même température dite de référence que celle du dispositif de simulation, supporté sur l'extérieur de l'habitation 200.
Un système d'affichage des résultats délivrés par le dispositif de simulation 10 est prévu à l'intérieur de l'ha- bitation 200. Sur la figure 2, ces moyens d'affichage sont schématiquement référencés 110.
Sur la base du signal généré par le système de simulation 10, il est possible de piloter, de façon simple, l'énergie apportée au système 200 par l'intermédiaire de ces générateurs de chaleur 201.
Bien entendu, la présente invention est susceptible d'être l'objet de diverses modifications. Ainsi, on peut prévoir des moyens de chauffe 120 à fluide caloporteur.
On va maintenant préciser les caractéristiques d'un mode de réalisation particulier, non limitatif, de la présente invention, qui a donné pleinement satisfaction.
Les caractéristiques du dispositif de simulation étaient les suivantes
- enceinte extérieure 10
nature : plexiglas peint en gris,
épaisseur : 2 mm,
dimensions 20 x 10 x 15 mm,
. munie de 4 trous de 2.mm de diamètre, à raison de 2 dans la paroi de fond, et 2 dans des parois latérales opposées.
- enceinte extérieure 10
nature : plexiglas peint en gris,
épaisseur : 2 mm,
dimensions 20 x 10 x 15 mm,
. munie de 4 trous de 2.mm de diamètre, à raison de 2 dans la paroi de fond, et 2 dans des parois latérales opposées.
- enceinte interne 20
dimensions : 15 x 6 x 10 mm,
. centrée sur enceinte extérieure,
o nature : polyéthylène,
. epaisseur : 3 mm.
dimensions : 15 x 6 x 10 mm,
. centrée sur enceinte extérieure,
o nature : polyéthylène,
. epaisseur : 3 mm.
- milieu 21 : produit commercialisé sous la désignation "Fréon 11".
- détecteur de température 100 o STP 102 K associé à un circuit électronique extérieur comportant un amplificateur opérationnel CMOS 1 CL 7611 et un relais commandé.
- régulation à 18 f 0,30C,
- source de chauffage 120 : ampoule 12 V, O, A placée verticalement à 5 cm sous le détecteur.
- source de chauffage 120 : ampoule 12 V, O, A placée verticalement à 5 cm sous le détecteur.
- moyens d'homogénéisation 140 : tube vertical 4 cm long, 1 cm de diamètre formant cheminée.
- alimentation 12 V stabilisée.
- base de temps à quartz 10 Hz commandée par le relais précité.
- totalisateur a cristaux liquides assurant les fonctions cumul et mémoire.
Un tel dispositif a permis d'assurer une correlation a - 10 % avec la consommation d'énergie idéale d'un bâtiment répondant aux caractéristiques suivantes - pavillon 50 m au sol et un étage,
- volume environ 250 m3,
- conditions : pavillon inoccupé pour respecter les conditions idéales de consommation,
- localisation : Sud de la France, région de Nice,
- chauffage électrique par radiateurs gddépen- dants réglés à 18 + 10C,
- mesure de la consommation d'energie au compteur,
- température extérieure comprise entre 0oC et 18 C.
- volume environ 250 m3,
- conditions : pavillon inoccupé pour respecter les conditions idéales de consommation,
- localisation : Sud de la France, région de Nice,
- chauffage électrique par radiateurs gddépen- dants réglés à 18 + 10C,
- mesure de la consommation d'energie au compteur,
- température extérieure comprise entre 0oC et 18 C.
Bien entendu, le dispositif de simulation est susceptible de nombreuses modifications à la portée de l'homme de l'art.
Claims (17)
1. Dispositif de simulation et de détermination de la consommation d'énergie d'un système, en particulier d'un bâtiment d'habitation; caractérisé par le fait qu'il comprend
des moyens (11,20) formant enceinte, placés dans le même environnement que le système, et contenant un milieu (21) donné, les moyens formant enceinte (11, 20) en coopération avec ledit milieu (21) présentant des caractéristiques d'échange et d'inertie thermiques s'apparentant à celles de la construction dudit système (200),
. des moyens (120) de chauffage du milieu (21),
des moyens (100) de régulation de la température du milieu (21) par rapport t une valeur de consiste, oui contrôlent le fonctionnement des moyens de chauffage (120),et
aes moyens de mesure sensiblesvà l'énergie apportée au milieu (21) par les moyens de chauffage (120) et aptes à délivrer un signal représentatif de cette énergie
2 Dispositif selon la revendication 1 carac térise par le fait qu'il comprend également des moyens (140) d'homogénéisation du milieu.
3 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens (11,20) òr- mant enceinte comprennent une première enceinte extérieure (11) qui enveloppe une seconde enceinte intérieure (20) contenant le milieu (21).
4. Dispositif salon l'une des revondications 1 à 3, caractérisé par le fait qusil comprend des moyens (12) aptes à modifier les caractéristiques d'inertie thermique et d'échange thermique entre le milieu (21) contenu dans les moyens formant enceinte (11,20) et l'environnement extérieur
5. Dispositif selon la revendication 4, caracté risé par le fait que les moyens adaptés pour modifier les caractéristiques d'inertie thermique et d'échange thermique entre le milieu contenus dans les moyens formant enceinte et l'environnement extérieur, comprennent des orifices ménagés dans la paroi des moyens formant enceinte, et susceptibles d'être obturés au moins partiellement.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens de chauffage (120) sont adaptés pour délivrer une puissance constante susceptible d'être réglee.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les moyens de régulation (100) comprennent un thermostat.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens de chauffage (120) et les moyens de régulation (100) sont adaptés pour être disposés à des distances variables.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens de mesure comprennent des moyens de comptage aptes à déterminer une valeur cumulée de l'énergie apportée au milieu.
10. Dispositif selon la revendication 9 carac térisé par le fait que les moyens de comptage sont sensibles à la durée de chaque cycle d'apport d'énergie par les moyens de chauffage (120).
11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les moyens de mesure comprennent une base de temps générant un signal de sortie de fréquence constante, et des moyens de comptage sensibles au signal de sortie de la base de temps, pendant chaque cycle d'apport d'énergie au milieu, par les moyens de chauffage (120).
12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que les moyens de mesure comprennent des moyens d'affichage (110).
13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les moyens de mesure comprennent des moyens de calcul aptes à déterminer la consommation d'énergie sur une période de temps donnée.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que les moyens de mesure comprennent en outre des moyens définissant un seuil de consommation d'énergie et des moyens de comparaison de la consommation d'énergie réelle du dispositif et du seuil de consommation.
15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens autonomes d'alimentation en énergie électrique.
16. Procédé de simulation et de détermination de la consommation d'énergie d'un système, en particulier d'un bâtiment d'habitation, utilisant un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'il consiste
pendant une première période de temps, à enregistrer le signal de sortie délivré par les moyens de mesure associés au dispositif de simulation, ainsi qu'un signal représentatif de l'énergie réelle ou idéale du; ;-systeme, à à comparer les signaux émis par les moyens de mesure associés au dispositif de simulation d'une part et représentatif de l'énergie réelle ou idéale consommée par le système d'autre part, à étalonner le signal de sortie délivré par les moyens de mesure associés au dispositif, afin de rendre le signal de sortie directement représentatif de la consommation d'énergie idéale dite de référence.
17. Procédé selon la revendication 16, caracté- risé par le fait que l'étape d'étalonnage comprend une étape consistant à modifier les caractéristiques d'échange thermique du dispositif en agissant sur les moyens prévus à cet effet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8308190A FR2546296B1 (fr) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | Dispositif et procede de simulation et de determination de la consommation d'energie d'un systeme, en particulier d'un batiment d'habitation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8308190A FR2546296B1 (fr) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | Dispositif et procede de simulation et de determination de la consommation d'energie d'un systeme, en particulier d'un batiment d'habitation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2546296A1 true FR2546296A1 (fr) | 1984-11-23 |
| FR2546296B1 FR2546296B1 (fr) | 1985-10-11 |
Family
ID=9288944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8308190A Expired FR2546296B1 (fr) | 1983-05-18 | 1983-05-18 | Dispositif et procede de simulation et de determination de la consommation d'energie d'un systeme, en particulier d'un batiment d'habitation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2546296B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2832800A1 (fr) * | 2001-11-29 | 2003-05-30 | Gerard Samman | Enceinte representative d'un systeme thermique et dispositif ainsi equipe |
| FR2860871A1 (fr) * | 2003-10-13 | 2005-04-15 | Jean Michel Bargot | Procede de detection du disfonctionnement de la derive d'un compteur d'energie thermique et dispositif mettant en oeuvre ledit procede |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2065841A (en) * | 1932-06-29 | 1936-12-29 | Honeywell Regulator Co | Automatic temperature control apparatus |
| US2065844A (en) * | 1933-04-28 | 1936-12-29 | Honeywell Regulator Co | Electrical control system |
| US2606240A (en) * | 1949-05-21 | 1952-08-05 | Thomas E Larkin | Control system for fuel delivery and services |
| US2836695A (en) * | 1955-01-11 | 1958-05-27 | Margaret O Lamb | Device for integrating heat-absorbing capacity |
| US3144548A (en) * | 1960-01-07 | 1964-08-11 | Theodore P Seigel | Apparatus for accumulating heat loss data derived from weather conditions |
-
1983
- 1983-05-18 FR FR8308190A patent/FR2546296B1/fr not_active Expired
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2065841A (en) * | 1932-06-29 | 1936-12-29 | Honeywell Regulator Co | Automatic temperature control apparatus |
| US2065844A (en) * | 1933-04-28 | 1936-12-29 | Honeywell Regulator Co | Electrical control system |
| US2606240A (en) * | 1949-05-21 | 1952-08-05 | Thomas E Larkin | Control system for fuel delivery and services |
| US2836695A (en) * | 1955-01-11 | 1958-05-27 | Margaret O Lamb | Device for integrating heat-absorbing capacity |
| US3144548A (en) * | 1960-01-07 | 1964-08-11 | Theodore P Seigel | Apparatus for accumulating heat loss data derived from weather conditions |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2832800A1 (fr) * | 2001-11-29 | 2003-05-30 | Gerard Samman | Enceinte representative d'un systeme thermique et dispositif ainsi equipe |
| EP1316784A1 (fr) * | 2001-11-29 | 2003-06-04 | Gérard Samman | Enceinte représentative d'un système thermique et dispositif ainsi equipé |
| FR2860871A1 (fr) * | 2003-10-13 | 2005-04-15 | Jean Michel Bargot | Procede de detection du disfonctionnement de la derive d'un compteur d'energie thermique et dispositif mettant en oeuvre ledit procede |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2546296B1 (fr) | 1985-10-11 |
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