FR2574227A1 - Procede et dispositif de distribution cyclique de l'energie electrique a grandeur controlee, pour l'utilisation rationnelle du chauffage electrique notamment - Google Patents

Procede et dispositif de distribution cyclique de l'energie electrique a grandeur controlee, pour l'utilisation rationnelle du chauffage electrique notamment Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE DISTRIBUTION PERFECTIONNEE DE L'ENERGIE ELECTRIQUE A DES CHARGES, AUX CALORIFERES ELECTRIQUES NOTAMMENT. ELLE EST CONSTITUEE PAR UN PROCEDE DE DISTRIBUTION CYCLIQUE D'IMPULSIONS, EN EVITANT AINSI TOUTE ALIMENTATION SIMULTANEE DE PLUSIEURS CHARGES. LES MOYENS DE SA MISE EN OEUVRE SE COMPOSENT DE DEUX ENSEMBLES DE CONTROLE: 40 ET 60 QUI PILOTENT RESPECTIVEMENT LES COMMUTATEURS DE PUISSANCE 41 A 43, ET 61 A 64 QUI ALIMENTENT LES CHARGES 81 A 83, ET 84 A 87. LE CONTROLE SE FAIT EN FONCTION DE PARAMETRES SUIVANTS: "DOUBLE TARIFICATION", "DEGRE HYGROMETRIQUE" ET "TEMPERATURE DES LOCAUX CHAUFFES" OU EN FONCTION D'UN PROGRAMME. L'INVENTION EMPECHE LE DEPASSEMENT DE LA PUISSANCE SOUSCRITE PAR L'ABONNE.

Description

La présente invention concerne un perfectionnement à la distribution de l'énergie électrique à des moyens de consommation domestiques et/ou industriels, du domaine du chauffage électrique notamment.
Dans l'art antérieur, le chauffage conventionnel a été conçu sans exploitation de l'inertie thermique des convecteurs électriques.
Cette conception qui consiste en une alimentation simultanJe de plusieures cnarges peut entrainer les surcnarges du reseau et par là les pénalités de la part du fournisseur de l'énergie électrique.
L'invention élimine ces inconvénients en limitant la puissance consommée grâce à une alimentation impulsionnelle et cyclique.
Le procédé selon l'invention comporte une programmation automatique et/ou manuelle de ladite alimentation et tient compte des impératifs thermiques de chauffage en fonction de paramètres suivants: double tarification "jour-nuit", dégré hygrométrique, et gradients de température internes et /ou externes des locaux chauffés.
L'invention sera decrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'une application préférée de l'invention; la figure 2 montre les détails d'ut ensemble de controle; la figure 3 illustre les moyens d'intervention des paramètres cités plus haut; la figure 4 montre le contexte des circuits de puissance;
Les charges constituées par deux groupes de calorifères, ai à 83, et 84 à 87 sont alimentées par l'intermédiaire des commutateurs de puissance 41 à 43 et 61 à 64 controlés par les premier et deuxième ensembles de controle 40 et 60.Ces calorifères sont de type à inertie thermique élevée, tels que radiateurs remplis d'huile à résistances chauffantes immergées
Le procédé conforme à l'invention apporte l'énergie électrique sous forme d'impulsions distribuées d'une manière cyclique auxdites résistances.
Ces impulsions consécutives fournies à une -charge donnée sont espacées d'une période T de l'ordre de quelques secondes à quelques minutes et ont une durée t de valeur limite T/N , où N signifie le nombre de charges pilotées par le même ensemble de controle
Lors de la phase initiale de chauffage d'un groupe donné, la variation du gradient de sa température aura sa valeur moyenne cro- issante et une allure en dents de scie de fréquence 1/T, alors que la rapidité de sa montée sera proportionnelle à la grandeur de la durée t
Aprés cette phase, la température sera déterminée par les valeurs de la période T et de la durée t en fonction des paramètres précités ou encore selon un programme prédéterminé.
Comme ce procédé n'implique pas de dispositifs de synchronisation avec le secteur ni de deléstages séléctifs des charges, sa mise en oeuvre est rélativement simple.
Elle comporte les moyens suivants: 10 Un premier et deuxième ensembles de controle qui pilotent leur charges respectives 81 à 83, et 84 à 87. Leur conceptions diffèrent uniquement en nombre N des charges pilotées, ce qui permet de limiter la description au premier ensemble 40.
Son horloge 44 dont la cadence est règlable par la constante de temps du circuit composé de la résistance 45 et du condensateur 46, délivre à sa sortie 48 les impulsions de fréquence 1/T appliquées d'une part à l'entrée d'un compteur ep anneau49et d'autre part à
un univibrateur 04; la constante de temps de son circuit formé par la résistance 05 et le condensateur 06 détermine la largeur t des impulsions précitées.
20 Les moyens capteurs 20, 30 (020, 030 pour le deuxième ensemble), sensibles respectivement au digéré hygrométrique et à la temperature ambiante et/ou externe des locaux chauffés, moyens qui agissent par leur rélais intermédiaires 21, 31 sur l'ensemble 40 (et par les rélais 021, 031 sur l'ensemble 60), et le moyen 10 sensible à la double tarification "jour - nuit",qui agit par son relais 11 et sur l'ensemble 40 et sur l'ensemble 60.
L'action des contacts de rélais 11, 21, 31 ( et 021, 031 pour l'ensemble 60) se traduit par la variation des valeurs de résistances 45, 05, et éntraine ainsi les modifications appropriées des constantes de temps précitées.
30 Les moyens d'interface 14, 15, 16 qui entrainent les commutateurs de puissance 41, 42, 43. ces moyens sont dans le présent cas dès optocoupleurs de type optotriac. Les anodes 24, 26, 28 des diodes électroluminescentes de ces moyens sont reliées aux sorties S1, S2, S3 du compteur en anneau 49 et de ce fait soumises aux impulsions logiques "1" (positives), alors que leur ca -thodes 25, 27, 29, reliées à la borne 30, sont portées au rythme 1/T et pendant une durée t au potentiel logique "0" par la borne 07 de l'univibrateur 04.
Seule la présence simultanée de ces deux types d'impulsions entrainera l'allumage de ladite diode et rendra le trias de l'optocoupleur passant.
40 les commutateurs de puissance 41, 42, 43 sont des triacs, rendus conducteurs lors de l'état passant de leur optotriac respectif. il peuvent être remplacés par des contacteurs éléctromécani- ques dont la bobine serait alimentée par l'intermédiaire du triac de l'optocoupleur.
En variante, il est envisagé le remplacement d'optocoupleurs par des rélais

Claims (6)

  1. la temperature interne et/ou externe et du degré hygrometrique des locaux chauffés.
    et en ce que les réglages de la période T et de la durée t sont effectuées par un dispositif de programmation et/ou en fonction du double tarif, de
    en ce que lesdites impulsions énergétiques consécutives fournies auxdites charges sont espacées entr'elles d'une période T réglable entre quelques secondes à quelques minutes, et qu'elles possèdent une durée t , elle aussi réglable jusq'à une limite supérieure T/N, N étant le nombre de charges, voire calorifères d'un groupe considéré,
    BEVENDICATIONS 1. Procédé de distribution rationnelle de l'énergie électrique à des charges de consommation domestique et/ou industrielle, de chauffage notamment, qui évite le dépassement de la puissance souscrite par l'abonné, procédé caractérisé en ce qu'il exploite les propriétés de calorifères à inertie thermique élevée par une distribution cyclique impulsiomlelle, sans recours à une synchronisation avec le secteur, sans tout délestage séléctif des charges, et sans risque d'alimentation simultanée de plusieures charges,
  2. 2. Moyens de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1. caractérisés en ce outils comportent en combinaison: a) un premier et deuxième ensembles de controle 40- et 60 qui pilotent deux groupes respectifs de calorifères: 81 à 83, et 84 à 87, chaque ensemble étant constitué par une horloge 44 de cadence reglable par la constante de temps d'un circuit associé formé par la resistance 45 et le condensateur 46, par un univibrateur 04 dont l'entrée revoit les impulsions délivrées par la sortie 48 de l'horloge 44, et qui délivre à sa soT- tie 07 les impulsions de durée t qui dépend de la constante de temps du circuit formé par le condensateur 06 et la résistance 05 dudit univibrateur, et par un compteur en anneau 49 dont l'entrée recoit aussi les impulsions de l'horloge 44 et qui délivre à ses N sorties S1, S2 et S3 des impulsions logiques "1" de durée T éspacées entr'elles d'un temps ( N - 1 ).T b) un nombre N de dispositifs d'interface 14, 15, 16 , de type optotriac"5dont les anodes 24, 26, 28 des diodes électro luminescente/sont raccordées aux sorties S3, S2, et S1 du compteur 49 tandisque les cathodes, 25,27, et 29 , interconnectées, sont reliées à travers la resistance limitatrice 31 à la borne de sortie 07 de l'univibrateur 04.
    c) N commutateurs de puissance 41, 42, 4), constitués par les triacs dont les gaehettes sont actionables par les triacs des dispositifs d'interface précités d) les moyens capteurs 20, 30 pour l'ensemble 40, et 020 et 030 pour l'ensemble 60, ces moyens qui sont sensibles respectivement au degré hygrometrique et à la température interne, et/ou externe des locaux chauffés, moyens qui entraident leur relais respectifs 21 31 et 021, 031, lesquels agissent sur les constantes de temps des horloges et univibrateurs précités e) un moyen 10 sensible à la double tarification qui agit par son relais intermédiaire Il et sur les constantes de temps de l'ensemble 40 et sur celles de l'ensemble 60.
  3. 3. Moyens de mise en oeuvre selon la rev. 2., caractérisés par le fait que les moyens 20, 30, 020, 030 sont des dispositifs de programmation automatique et/ou manuelle.
  4. 4. Moyens de mise en oeuvre selon l'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisé/par le fait que les commutateurs de puissance sont des contacteurs électromagnétiques, commandés par les triacs des dispositifs d'interface précités
  5. 5. Moyens de mise en oeuvre selon l'une quelconque des revendications précédentes 2. à 4., caractérisés par le fait que les dispositifs d'interface précités sont des relais.
  6. 6. Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes
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