FR2652408A1 - Procede de regulation de temperature d'une enceinte et installation de chauffage de locaux mettant en óoeuvre le dit procede. - Google Patents
Procede de regulation de temperature d'une enceinte et installation de chauffage de locaux mettant en óoeuvre le dit procede. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2652408A1 FR2652408A1 FR8912864A FR8912864A FR2652408A1 FR 2652408 A1 FR2652408 A1 FR 2652408A1 FR 8912864 A FR8912864 A FR 8912864A FR 8912864 A FR8912864 A FR 8912864A FR 2652408 A1 FR2652408 A1 FR 2652408A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- radiator
- temperature
- room
- installation
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 208000033830 Hot Flashes Diseases 0.000 description 1
- 206010060800 Hot flush Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1096—Arrangement or mounting of control or safety devices for electric heating systems
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
- G05D23/1913—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device delivering a series of pulses
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
Abstract
L'invention est relative à un procédé de régulation de température d'une enceinte et à une installation de chauffage de locaux industriels ou domestiques autorisant la mise en uvre du dit procédé de régulation. Par le procédé et l'installation de chauffage, on contrôle et on maintient une température Ti à l'intérieur d'une pièce ou local, par rapport à une consigne pré-établie Ti.ref, par l'intermédiaire d'une installation de chauffage dont la pente est pré-établie présentant au moins un radiateur électrique de puissance déterminée. Selon la présente invention, on adapte la puissance du ou des radiateurs, et par suite de la quantité de chaleur délivrée, en fonction de la température extérieure Te à la dite pièce ou local considéré et de la pente de l'installation. Dans un mode de réalisation de l'invention, on hâche la tension d'alimentation du ou des radiateurs pour obtenir une tension impulsionnelle, dans le temps, fixée en fonction de la température extérieure Te afin de délivrer une puissance adaptée.
Description
L'invention est relative à un procédé de régulation de température d'une enceinte ainsi qu'à une installation autorisant la mise en oeuvre du dit procédé pour le chauffage de locaux industriels ou domestiques à partir de l'énergie électrique.
Elle trouvera notamment son application dans le domaine de
La construction électrique et du chauffage des locaux.
La construction électrique et du chauffage des locaux.
Pour réaliser le chauffage de locaux, qu Lis soient industriels ou domestiques, différents procédés sont connus, les deux le plus utilisés étant le chauffage par transport d'un fluide caloporteur, communément appelé chauffage central, et le chauffage de locaux au moyen de convecteurs ou radiateurs électriques.
Le premier type d'installation nécessite un investissement important de par l'utilisation d'une chaudière centralisée, de radiateurs et de canalisations destinés à véhiculer le fluide caloporteur. En outre, ces chaudières requièrent l'utilisation, au titre d'énergie principale, de combustibles solides, liquides ou gazeux, tels que respectivement charbon, fioul, ou gaz.
Ces impératifs étant, c'est pourquoi, on préfere utiliser dans certains cas le chauffage électrique des locaux qui nécessite un investissement plus limité et qui est plus facile de mise en oeuvre.
En effet, on dispose dans chaque enceinte, pièce ou local à chauffer un ou plusieurs radiateurs électriques, de type à convection, que l'on alimente à partir d'une ligne électrique traditionnelle adaptée.
En outre, ces radiateurs sont alimentés par des moyens de commutation qui permettent leur mise en marche manuelle ou automatique en fonction de la température à l'intérieur du local.
En effet, un perfectionnement des radiateurs électriques consiste en la présence d'un thermostat d'ambiance, généralement fixé au niveau du radiateur, qui permet à l'utilisateur de définir une consigne de température au-dessous de laquelle le radiateur est en fonctionnement et au-dessus de laquelle on stoppe le chauffage.
La difficulté, dans ce cas, consiste à adapter un thermostat présentant un différentiel, c'est-à-dire un écart de température entre la température d'enclenchement et de la température de déclenchement, convenable, et prévu afin de corriger les températures d'enclenchement et de déclenchement pour tenir compte de sa proximité de la source d'émission de chaleur, permettant cependant d'obtenir une température apparente dans l'enceinte ou le local convenable pour l'utilisateur.
Malgré ces différents perfectionnements, il est constant d'entendre dire que le chauffage électrique n'est pas confortable du fait de l'importante quantité de chaleur délivrée instantanément lorsqu'il fonctionne, suivie de longs temps de non fonctionnement dépendants d'une part de la mauvaise adaptation possible du radiateur aux conditions extérieures et d'autre part d'une différence de températures intérieurelextérieure faible.
Un tel facteur de marche provoque des désagréments pour l'utilisateur qui a l'impression d'etre surchauffé pendant le temps de fonctionnement du radiateur et de ne plus étre chauffé du tout vers la fin de la période, c'est-à-dire avant le réenclenchement du thermostat.
Pour pallier à ces désagréments, les constructeurs ont realisé des radiateurs électriques thermostatés prévus tels qu'ils autorisent deux allures de marche en fonction de la position d'un commutateur à action manuelle. Cela n'a toutefois pas de grands effets sur l'amélioration du confort car c'est l'utilisateur qui doit décider de l'allure et celui-ci ne maitrise pas toujours parfaitement les impératifs de chauffage. En outre, cela se répercute sur le cout et sur la complexité de chaque chauffage qui doit étre équipé d'un nombre de résistances fonction du nombre d'allures.
Du fait du peu d'intérêt que cela présente, les constructeurs et utilisateurs ont tendance, par souci de simplification et d'économie, à ne prévoir que des radiateurs simple allure, au détriment du confort.
Par ailleurs, au niveau de l'environnement au point de chauffage, c'est-à-dire là où est disposé le radiateur électrique, ces derniers engendrent des contraintes importantes du fait de la température élevée des surfaces des radiateurs, ce qui crée des gradients de température élevés. Il est courant de relever des températures de l'ordre de 40 "C, voire même, plus au niveau du plafond à proximite du point de chauffage. Ceci est préjudiciable au confort, à l'économie d'énergie, et à la tenue des matériaux de decoration ou autres du local.
Le but de la présente invention est de proposer un procédé de régulation de température d'une enceinte, notamment destiné au chauffage des locaux industriels ou domestiques, à partir de 1 énergie électrique, qui permette de pallier les inconvénients des chauffages électriques précités en adaptant automatiquement le chauffage aux besoins de l'enceinte, pièce ou local.
Un des buts du procédé de régulation de température d'une enceinte de la présente invention est de permettre le contrôle et le maintien d'une température à l'intérieur d'une pièce ou local, par rapport à une consigne pre-établie, au moyen d'une installation de chauffage présentant au moins un radiateur électrique de puissance prédéterminée, dont la quantité de chaleur délivrée est adaptable automatiquement en fonction des conditions d'environnement.
Ainsi, on évite les temps de chauffage à température élevée suivis de temps de repos, plus ou moins longs, dépendants de l'inertie de la pièce et de l'écart de température intérieurelextérieure, qui provoquent les désagréments "chaud-froid" pour le consommateur.
Au contraire, un des buts du procédé de régulation de température de la présente invention est d'autoriser le chauffage électrique d'une enceinte ou d'un local sans gradient de température élevé, c'est-à-dire avec une différence de température très faible, vue apparemment pour le consommateur, entre la température d'enclenchement et de désenclenchement de marche du radiateur électrique.
Un autre but de la présente invention est de proposer une installation de chauffage de locaux industriels ou domestiques, autorisant la mise en oeuvre du procédé de régulation de la présente invention, c'est-à-dire apte à délivrer une quantité de chaleur, adaptée automatiquement en fonction de chaque situation et des conditions exterieures.
Un autre but de la présente invention est de proposer une installation de chauffage qui utilise des radiateurs électriques traditionnels, c'est-à-dire à simple allure, équipés éventuellement d'un thermostat d'ambiance aux caractéristiques moyennes et à la structure non sophistiquee.
Un autre but de la présente invention est de permettre les modifications des installations anciennes en vue d'améliorer le confort et de limiter la température de surface des radiateurs sans nécessiter de modifications des radiateurs et de leur câblage.
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.
Selon la présente invention, le procédé de régulation de température d'une enceinte, notamment destiné au chauffage des locaux industriels ou domestiques, à partir de l'énergie électrique, par lequel on contrôle et on maintient une température Ti à l'intérieur d'une pièce ou local, par rapport à une consigne pré-établie Ti.ref, par l'intermédiaire d'une installation de chauffage dont la pente est pré-établie présentant au moins un radiateur électrique de puissance prédéterminée, est caractérisé par le fait que l'on adapte la puissance du ou des radiateurs, et par suite la quantité de chaleur délivree, en fonction de la température extérieure Te à la dite pièce ou local considéré et de la pente de l'installation.
Selon un mode de realisation du procédé de la présente invention, pour adapter la puissance du ou des radiateurs, on agit sur leur tension d'alimentation dans le temps en prenant en consideration la température extérieure Te.
Cela étant, l'installation de chauffage de locaux industriels ou domestiques, autorisant la mise en oeuvre du procédé de régulation de température d'une enceinte de la présente invention, comprenant, par pièce ou local à chauffer, au moins un radiateur,la pente de la dite installation étant pré-établie, est caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre des moyens de mesure de la température extérieure Te au local ou à la dite pièce à chauffer, ainsi que des moyens pour agir sur la tension d'alimentation du ou des radiateurs afin d'adapter la puissance, et par suite la quantité de chaleur délivree, en fonction de la température extérieure Te à la dite piece ou local considére et de la pente de l'installation.
La presente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante.
La figure 1 montre un exemple de courbe d'échauffement d'une enceinte, obtenue en fonction du temps, pour un radiateur Rn prédéterminé selon l'enceinte à chauffer, et en fonction des différentes températures extérieures à la dite enceinte.
La figure 2 montre à titre d'exemple les courbes de refroidissement d'une enceinte, chauffée à 20 C par l'intermédiaire d'un radiateur prédéterminé Rn, en fonction de températures exterieures Te differentes.
Les figures 3a à 3c montrent différentes marches de fonctionnement d'un radiateur traditionnel, équipe d'un thermostat d'ambiance commandant son enclenchement et son déclenchement, comme le connait l'Homme du Métier avant l'invention.
La figure 4 montre une courbe de rendement de puissance d'un radiateur traditionnel en fonction de la température extérieure à l'enceinte à chauffer.
La figure 5 montre schématiquement une installation de chauffage selon la présente invention équipant un local à chauffer.
Les figures Ba à 6c montrent différentes marches de 1 installation de la presente invention, telle que par exemple représentée à la figure 5, respectant le procédé de régulation de température de l'invention.
La présente invention concerne un procédé de régulation de température d'une enceinte ainsi qu'une installation de chauffage de locaux industriels ou domestiques mettant en oeuvre le dit procédé.
En matière de chauffage électrique de locaux, il est connu de prévoir dans chaque local un ou plusieurs radiateurs qui seront aptes à engendrer et à maintenir une température Ti à l'intérieur de l'enceinte, ce en fonction de conditions climatiques spécifiques selon la situation et en fonction du coefficient d'isolation du local.
D'autres critères de choix peuvent entrer en ligne de compte mais ceux-ci ne seront pas considérés car ils sortent de la présente invention.
Ainsi, dans certaines régions de France, l'Homme du Métier, devant définir une installation de chauffage. prévoit dans le local à chauffer un ou plusieurs radiateurs dont la puissance maximale Pn est apte à maintenir une température de 20 'C dans la pièce avec une température extérieure de - 15 à - 25 "C, par exemple.
L'installateur pré-établit la pente de l'installation qui est fonction de la température maximale radiateur Tmr, de la température de base hiver Tbh, fonction des conditions climatiques régionales, et de la température ambiante à maintenir Tamb.
A partir de ces trois valeurs, on arrive à déterminer la dite pente de l'installation, c'est-à-dire un nombre de degrés nd que le radiateur doit etre capable de fournir pour compenser une chute de température extérieure de 1 "C.
Par exemple sur la base de Tmr = 80 "C,n tbh = -10 'C,
Tamb = 20 'C, la pente de l'installation est de 2 c'est-à-dire qu'il faut 2 C au radiateur pour compenser une chute de 1 "C de la température.
Tamb = 20 'C, la pente de l'installation est de 2 c'est-à-dire qu'il faut 2 C au radiateur pour compenser une chute de 1 "C de la température.
Autrement dit, si la température extérieure est de 19 C (20 - 1) pour maintenir 20 "C à l'intérieur du local, il faut une température de 22 'C (20 + 2) au radiateur.
Cela étant, la puissance à installer étant fonction de la température extérieure, elle sera largement surabondante lorsque les températures extérieures seront proches de la température de consigne demandée à l'intérieur du local.
A titre d'illustration, la figure 1 représente les courbes d'échauffement d'un local equipe d'un radiateur Rn apte à autoriser le maintien d'une température 20 "C dans l'enceinte avec une température exterieure Te3 de l'ordre de - 25 "C par exemple.
Sur le meme graphe, on a représente l'échauffement de température du local avec une température extérieure Te2, supérieure à Te3, de l'ordre, par exemple, de O à 8 "C, et une troisième courbe établie avec une température extérieure Te de l'ordre de 10 à 15 'C par exemple.
Comme le montre ce graphe, pour une même puissance installé, plus la température extérieure est proche de la température intérieure, plus le temps de montée en température est court.
A l'inverse, la figure 2 montre les courbes de refroidissement de la mème enceinte, avec un coefficient d'isolation donne et une puissance installée donnee. On a repris trois courbes en fonction de différentes températures extérieures de plus en plus basses à savoir avec Te1 > Te2 > Te3.
On notera que, plus la température extérieure est basse, plus le temps de refroidissement du local est court, ces temps de refroidissement étant repérés respectivement tr3, tir2 , tr1 pour les températures extérieures Te3, Te2, Te1 , ce pour un AT différentiel détermine.
Pour compléter cette explication et pour illustrer le mode de marche des chauffages électriques traditionnels connus a ce jour équipés d'un thermostat d'ambiance, on a représenté aux figures 3a, 3b, et 3c respectivement les cycles de marche du radiateur selon la température extérieure Te1, Te2, Te3 avec Te1 > Te2 > Te3
Chacune de ces figures montre, de haut en bas, en fonction du temps, l'état électrique du thermostat d'ambiance, repéré Thi déterminant la consigne de température dans la pièce, le graphe de la tension d'alimentation appliquée aux bornes de la resistance et le graphe du gradient de température dans l'enceinte à chauffer, celle-ci étant équipée d'un ou plusieurs radiateurs Rn définissant une puissance fixe installée Pn.
Chacune de ces figures montre, de haut en bas, en fonction du temps, l'état électrique du thermostat d'ambiance, repéré Thi déterminant la consigne de température dans la pièce, le graphe de la tension d'alimentation appliquée aux bornes de la resistance et le graphe du gradient de température dans l'enceinte à chauffer, celle-ci étant équipée d'un ou plusieurs radiateurs Rn définissant une puissance fixe installée Pn.
Pour une température extérieure Te1 , de l'ordre de 10 à 15'C, et pour une consigne de température intérieure ti-ref, de l'ordre de 20je, on aura un temps de marche du radiateur tm1 très faible suivi d'un temps de repos tr1, assez long.
Plus précisément, pendant le temps de marche tm1 c est-à-dire le temps pendant lequel le thermostat d'ambiance Thi voit la température intérieure de la pièce Ti inférieure à la consigne 20 "C, on alimente sous tension fixe du réseau la résistance
Rn qui s'echauffe en respectant l'allure de la courbe 1 de la figure 1,, à savoir montée en température très rapide du fait du surcroit de puissance qui, dans ce cas, n'est pas du tout adaptée à la situation.
Rn qui s'echauffe en respectant l'allure de la courbe 1 de la figure 1,, à savoir montée en température très rapide du fait du surcroit de puissance qui, dans ce cas, n'est pas du tout adaptée à la situation.
Lorsque le thermostat Thi voit une valeur apparente de température intérieure sensiblement égale à la consigne, celui-ci stoppe l'alimentation en tension du radiateur et on est dans la phase de refroidissement du local, pendant un temps tr1 important, selon la pente de la courbe 2 de la figure 2.
A titre d'exemple, il est constant que le temps de marche tm1 , lorsque la température intérieure et la température extérieure sont voisines, est de l'ordre de 5 à 10 mn, alors que le temps de repos tr1 est quant à lui de l'ordre de 30 mn voire même plus. Ainsi, l'utilisateur, pendant le temps tm1 , reçoit une bouffée de chaleur très élevée, ce qui lui procure un certain désagrément.
A la figure 3b, on a représenté le cycle de fonctionnement de l'installation de chauffage lorsque la température extérieure Te
2 est plus faible, par exemple de l'ordre de 8 à 0 "C. Dans ce cas, on a un facteur de marche plus équilibré, c'est-à-dire que l'on obtient des temps de marche tm2 et des temps de repos tr2 sensiblement de valeur égale.
2 est plus faible, par exemple de l'ordre de 8 à 0 "C. Dans ce cas, on a un facteur de marche plus équilibré, c'est-à-dire que l'on obtient des temps de marche tm2 et des temps de repos tr2 sensiblement de valeur égale.
Lorsque la température intérieure est inférieure à 20 , le thermostat autorise l'alimentation du radiateur par le réseau et on se retrouve avec un échauffement du local selon la pente de la courbe 3 de la figure 1. Il est à noter que cette pente est moins importante, ce qui pour le consommateur réduit la bouffée de chaleur du cas précédent.
Lorsque le thermostat voit une température apparente supérieure à la consigne, il coupe alors l'alimentation du radiateur et le refroidissement de la piéce respecte la pente de la courbe 4 de la figure 2.
La figure 3c montre le fonctionnement, quasiment maximum du radiateur, qui procure le moins de désagrément pour l'utilisateur car la puissance a été necessairement déterminée en fonction des conditions climatiques les plus sévères.
La température exterieure Te3 étant très faible, par exemple de l'ordre de - 15 à - 25 "C, on a alors un fonctionnement de marche très long suivi d'un temps de repos tr3 très court, voire meme quasi nul.
Lorsque le thermostat voit une température inférieure à la consigne, il autorise l'alimentation du ou des radiateurs sur le réseau, ce qui autorise un échauffement selon la pente 5 du graphe de la figure 1 pendant un temps tm3
Il est à noter que, dans ce cas, l'utilisateur ne voit pas de pointe rapide de montée en température car la pente de la courbe est douce.
Il est à noter que, dans ce cas, l'utilisateur ne voit pas de pointe rapide de montée en température car la pente de la courbe est douce.
Cette montee en température est ensuite suivie d'un refroidissement pendant le temps tr3 selon la pente 6 de la courbe de la figure 2 qui elle est beaucoup plus raide du fait de la température extérieure très basse.
Un tel fonctionnement dépend également de la bonne marche du thermostat qui, selon son "AT", va imposer les temps de marche tm et les temps de repos tr. Il est à remarquer qu'un tel mode de chauffage est confortable pour l'utilisateur lorsqu'on atteint des températures extérieures très basses, c'est-à-dire lorsqu'on utilise à bon escient toute la puissance installée.
Cela étant, pour pallier les inconvénients de la technique connue, le procédé de régulation de température d'une enceinte de la présente invention permet d'augmenter le confort en limitant la température de surface des radiateurs selon une régulation différente, à savoir en fonction de la température extérieure.
Plus précisément, selon le procédé de régulation de température d'une enceinte de la presente invention, par lequel on contrôle et on maintient une température Ti à l'intérieur d'une pièce ou local, par rapport à une consigne pré-établie Ti.ref, par
I'intermédiaire d'une installation de chauffage dont la pente est pré-établie présentant au moins un radiateur électrique de puissance prédéterminée Pn, on adapte la puissance Pn du ou des radiateurs, et par suite la quantité de chaleur délivrée, en fonction de la température extérieure Te à la dite pièce ou local considéré, et de la pente de l'installation.
I'intermédiaire d'une installation de chauffage dont la pente est pré-établie présentant au moins un radiateur électrique de puissance prédéterminée Pn, on adapte la puissance Pn du ou des radiateurs, et par suite la quantité de chaleur délivrée, en fonction de la température extérieure Te à la dite pièce ou local considéré, et de la pente de l'installation.
La figure 5 schématise une installation de chauffage d'un local selon la présente invention dans laquelle l'enceinte à chauffer est repérée en 7 et le radiateur en 8.
Par ailleurs, la dite installation comporte en outre des moyens 9 de mesure de la température extérieure Te au local ou pièce 7 à chauffer, ainsi que des moyens 10 pour agir sur la tension d'alimentation U du ou des radiateurs 8 afin d'adapter la quantité de chaleur délivrée par le radiateur en fonction de la température extérieure Te.
En effet, selon la présente invention, pour modifier la puissance du radiateur et pour l'adapter aux circonstances extérieures, on agit sur l'alimentation U du ou des radiateurs 8 dans le temps.
Précisément, la puissance électrique consommée et par suite la puissance calorifique émise est donnée par la relation
P = U2 iRn.
P = U2 iRn.
La résistance des radiateurs Rn étant fixée et prédéterminée pour délivrer une puissance Pn lors des conditions climatiques les plus sevères, en agissant sur la tension d'alimentation, on fera varier la puissance du radiateur.
Selon les techniques connues dans le domaine électrique, on peut tout d'abord agir sur l'alimentation en faisant varier la tension moyenne d'alimentation aux bornes du ou des radiateurs afin de réduire sa valeur efficace, ce en fonction de la température exterieure Te.
Une autre méthode consiste à hacher la tension d'alimentation du ou des radiateurs pour obtenir une tension impulsionnelle, dans le temps, fixée en fonction de la température extérieure Te.
De tels hacheurs de tension sont connus tant dans le domaine du courant continu que dans le domaine du courant alternatif.
Dans l'exemple qui va suivre, le raisonnement est effectué pour une installation équipée d'un dispositif hacheur de tension apte à délivrer aux bornes du ou des radiateurs des impulsions de tension, de période et/ou de durée variable pré-établie, en fonction de la dite puissance adaptee souhaitée.
Selon le procédé de l'invention, séquentiellement pendant l'utilisation du ou des radiateurs, on mène les étapes suivantes
- on mesure la température extérieure Te au local,
- on compare cette mesure à une courbe théorique pré-établie, qui en fonction de la température extérieure Te, détermine une puissance à délivrer pour obtenir une température voisine de la consigne de température interieure Ti.ref,
- ensuite, on impose au radiateur une marche pré-établie afin qu'il développe la dite puissance adaptée.
- on mesure la température extérieure Te au local,
- on compare cette mesure à une courbe théorique pré-établie, qui en fonction de la température extérieure Te, détermine une puissance à délivrer pour obtenir une température voisine de la consigne de température interieure Ti.ref,
- ensuite, on impose au radiateur une marche pré-établie afin qu'il développe la dite puissance adaptée.
A titre d'exemple, la figure 4 montre pour différents radiateurs, repérés Rn+l, Rn, Rn-l, en fonction de la température extérieure mesurée, la puissance à imposer, et par suite la tension.
Par exemple, pour le radiateur repéré Rn, lorsque la température extérieure sera de - 20 'C, on aura un point de fonctionnement B et on imposera la puissance nominale Pn.
Par contre, lorsque la température extérieure est de l'ordre de 0 , le point de fonctionnement se déplacera sur la courbe et se positionnera en A impliquant une puissance à développer P1 et par suite une tension d'alimentation hachée u1 afin de délivrer cette puissance P1.
Par ailleurs, selon le procédé de l'invention, on détermine la puissance moyenne delivrée par le ou les radiateurs pendant un laps de temps déterminé en fonction de la tension d'alimentation hâchée qui se présente sous des formes types d'impulsion de tension du réseau, de période et/ou de duree variable, forme d'impulsion impose et pré-établie pour chaque marche pré-établie.
Aussi, lors d'un fonctionnement avec un hâcheur, chaque période comporte au moins un créneau de marche pendant lequel le ou les radiateurs reçoivent leur tension nominale d'alimentation, suivie d'un temps mort pendant lequel le ou les radiateurs ne sont plus alimentés. Ceci sera illustré plus en détails avec les exemples des figures 6a à 6c.
La figure 6a montre, comparativement au système connu et tel que représenté à la figure 3a, la marche de l'installation de chauffage de la présente invention pour une température extérieure Te1 de l'ordre par exemple de 10 à 15 "C.
A ce sujet, l'installation de chauffage peut comporter en plus des moyens 9 de mesure de la température extérieure Te, des moyens 11 pour mesurer la température intérieure Ti, moyens substantiellement constitués par un thermostat d'ambiance Thi.
Dans ce cas, on fixe une consigne de température intérieure de l'ordre de 20 'C, et le thermostat Thi sera enclenché si cette valeur de consigne n'est pas atteinte, pour autoriser le fonctionnement du radiateur, et déclenche si la consigne est dépassée afin de couper l'alimentation du radiateur.
Il est à noter que la présence du thermostat d'ambiance intérieur est facultative car pendant la bonne marche de 1 installation de la présente invention, sur la base d'un régime établi, le thermostat intérieur d'ambiance donnera un ordre continuel de fonctionnement à l'installation, ce sont les moyens 9 de mesure de la température extérieure Te qui feront la régulation telle que précisée ci-dessus.
C'est pourquoi, dans tous les graphes, on a représenté le thermostat Thi dans son état électrique 1, c'est-à-dire demande de puissance. Ensuite, sur la figure 6a, on a représenté le graphe de la tension d'alimentation, hachée en fonction du temps, dans lequel t'm1 représente le temps de marche pendant lequel le ou les radiateurs reçoivent leur tension nominale, et par t r1 le temps de repos pendant lequel les radiateurs ne sont plus alimentés.
Enfin, la figure 6a représente la courbe du gradient de température en fonction du temps pour une température extérieure constante Te1.
Pendant le temps de marche t m1 , les radiateurs sont alimentes et s'échauffent par exemple selon la pente de la courbe 1 de la figure 1, ensuite, pendant le temps de repos t'r1, on a un refroidissement par exemple selon la courbe 2 de la figure 2.
Cependant, du fait de cette marche hachée, on a des gradients de température beaucoup moins importants et l'utilisateur voit moins de differences entre la période de chauffe et la période de non chauffe du radiateur, ce qui ameliore considérablement son confort.
En fonction du hachage, on modifie l'allure de la courbe et le nombre de "pointes" de chauffage. Par le hachage, on réduit le différentiel de température entre la température d'enclenchement et la température de déclenchement, comparativement au cas des figures 3, ce qui permet de délivrer ponctuellement une quantité de chaleur réduite par rapport au fonctionnement nominal et cet utilisateur voit sensiblement une quantité de chaleur délivrée constante.
La figure 6b montre un autre point de fonctionnement, pour une température extérieure Te2 plus basse, par exemple de l'ordre de 8 à 0 "C.
Sur le graphe de la tension, on voit les temps de marche t m2 et les temps de repos t'r fixés par le système et déterminés
2 par le procédé de la présente invention, sensiblement égaux, ce qui correspond à un facteur de marche de l'ordre de 50X.
2 par le procédé de la présente invention, sensiblement égaux, ce qui correspond à un facteur de marche de l'ordre de 50X.
Cependant, contrairement à la figure 3b ou, avant de couper l'alimentation des résistances, on attendait que la température de consigne soit atteinte par le thermostat d'ambiance intérieur, on scinde, en fonction du temps, ce temps de marche pour obtenir des petites montées en température, par exemple selon la pente de la courbe 3 de la figure 1 et des petites descentes en température par exemple selon la courbe ; de la figure 2.
Là encore, l'utilisateur a l'impression de voir le radiateur délivrer constamment une quantité d'énergie mais cette quantité de chaleur est réduite ponctuellement et adaptée par rapport à la température extérieure Te.
Enfin, la figure 6c montre le fonctionnement de l'installation de la présente invention avec une température extérieure Te3 basse de l'ordre de - 15 - 20 "C. Là on s'approche pratiquement du fonctionnement constant du chauffage, le temps de marche t'm3 étant nettement supérieur au temps de repos t'r3.
Cependant, ce mode de fonctionnement est également avantageux vis-à-vis de l'état de la technique tel que représenté à la figure 3c car on hâche ce fonctionnement et la quantité de chaleur délivrée est beaucoup plus constante.
Il est à noter que la courbe théorique qui, en fonction de la température extérieure Te et de la pente de l'installation détermine la puissance à délivrer est déterminée pour chaque type de radiateur, le radiateur étant quant à lui détermine par rapport aux conditions d'ambiance du local à équiper.
Par ailleurs, il est à noter qu'on a obtenu de bons résultats en alimentant le ou les radiateurs à partir d'un réseau de courant alternatif de fréquence fn et en le soumettant à une ou des périodes de tension du réseau avec une fréquence de hâchage de l'ordre de 0 à fn avec un facteur de marche, c'est-à-dire un ratio entre le temps de l'impulsion de tension sur le temps de période entre deux impulsions, variant de O à 100 Z. En outre, les différents modèles de courbes d'alimentation en fonction de Te, définissant les dites marches pré-établies, seront enregistrés dans un dispositif électronique, selon des techniques connues de l'Homme de l'Art.
Naturellement, d'autres mises en oeuvre de la presente invention à la portee de l'Homme de l'Art, auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de la présente demande.
Claims (10)
1. Procédé de régulation de température d'une enceinte, notamment destiné au chauffage de locaux industriels ou domestiques à partir de l'énergie électrique, par lequel on contrôle et on maintient une température Ti à l'intérieur d'une pièce ou local (7), par rapport à une consigne pré-établie Ti.ref, par l'intermédiaire d'une installation de chauffage dont la pente est pré-établie présentant au mois un radiateur électrique (8) de puissance prédéterminée, caractérisé en ce que l'on adapte la puissance du ou des radiateurs (8), et par suite la quantité de chaleur délivree, en fonction de la température extérieure Te à la dite pièce ou local considéré 17) et de la pente de 1 installation.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1 on agit sur l'alimentation du ou des radiateurs (8) dans le temps.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on hache la tension d'alimentation du ou des radiateurs (8) pour obtenir une tension impulsionnelle, dans le temps, fixée en fonction de la température extérieure Te.
4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on fait varier la tension moyenne d'alimentation aux bornes du ou des radiateurs (8) pour réduire sa valeur efficace en fonction de la température extérieure Te.
5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que séquentiellement, pendant l'utilisation du ou des radiateurs
- on mesure la température extérieure Te au local (7),
- on compare cette mesure à une courbe théorique pré-établie qui, en fonction de la température extérieure Te détermine une puissance à délivrer pour obtenir une température voisine de la consigne de température intérieure Ti.ref,
- on impose au(x) radiateur(s) une marche pré-établie afin qu'il(s) développe(nt) la puissance adaptée.
6. Procédé selon les revendications 3 et 5, caractérisé par le fait que l'on détermine la puissance moyenne délivrée par le ou les radiateurs, pendant un laps de temps déterminé, en fonction de la tension d'alimentation hachée qui se présente sous la forme d'impulsion de tension du réseau de période et/ou de durée variables mais imposées pour chaque marche pré-établie.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chaque période comporte au moins un créneau de marche t'm pendant lequel le ou les radiateurs (8) reçoivent leur tension nominale suivie d'un temps mort t'r pendant lequel le ou les radiateurs ne sont plus alimentés.
8. Procédé selon la revendication 7, les dits radiateurs étant alimentés à partir d'un réseau alternatif de fréquence fn, caractérisé par le fait que la fréquence de hâchage est comprise de O à fn avec un facteur de marche entre le temps de l'impulsion de tension t'm et le temps de la période entre deux impulsions t'm + t'r variant de 0 à 100 7..
9. Installation de chauffage de locaux industriels ou domestiques, autorisant la mise en oeuvre du procédé de régulation selon la revendication 1, comprenant par pièce ou local (7) à chauffer au moins un radiateur (8), la pente de la dite installation étant pré-établie, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre
- des moyens (9) de mesure de la température extérieure Te au local ou à la dite pièce (7) à chauffer,
- des moyens (10) pour agir sur la tension d'alimentation du ou des radiateurs (8) afin d'adapter la puissance, et par suite la quantité de chaleur délivrée, en fonction de la température extérieure Te à la dite pièce ou local considéré (7) et de la pente de l'installation.
10. Installation selon la revendication 9, caractérisée par le fait que les dits moyens pour agir sur la tension d'alimentation sont constitués par un dispositif hâcheur de tension apte à délivrer aux bornes du ou des radiateurs des impulsions de tension de période et/ou de durée variables pré-établies en fonction de la dite puissance adaptée souhaitée.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8912864A FR2652408A1 (fr) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Procede de regulation de temperature d'une enceinte et installation de chauffage de locaux mettant en óoeuvre le dit procede. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8912864A FR2652408A1 (fr) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Procede de regulation de temperature d'une enceinte et installation de chauffage de locaux mettant en óoeuvre le dit procede. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2652408A1 true FR2652408A1 (fr) | 1991-03-29 |
Family
ID=9386012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8912864A Pending FR2652408A1 (fr) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Procede de regulation de temperature d'une enceinte et installation de chauffage de locaux mettant en óoeuvre le dit procede. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2652408A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102538069B (zh) * | 2012-01-13 | 2016-12-28 | 刘树伟 | 智能电采暖预控制方法 |
| CN110160131A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-08-23 | 北海和思科技有限公司 | 一种基于温度值变化控电暖器的控制方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2321096A1 (fr) * | 1975-08-11 | 1977-03-11 | Acec | Installation de chauffage a commande electrique pour immeubles |
| EP0003711A1 (fr) * | 1978-02-10 | 1979-08-22 | Societe De Vente De L'aluminium Pechiney | Dispositif de régulation à partir de divers capteurs d'un chauffage électrique comportant des éléments noyés dans la structure |
| FR2436337A1 (fr) * | 1978-09-18 | 1980-04-11 | Fonderie Soc Gen De | Dispositif de regulation de la temperature d'un local |
| FR2574227A1 (fr) * | 1984-12-04 | 1986-06-06 | Duhennois Pascal | Procede et dispositif de distribution cyclique de l'energie electrique a grandeur controlee, pour l'utilisation rationnelle du chauffage electrique notamment |
-
1989
- 1989-09-25 FR FR8912864A patent/FR2652408A1/fr active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2321096A1 (fr) * | 1975-08-11 | 1977-03-11 | Acec | Installation de chauffage a commande electrique pour immeubles |
| EP0003711A1 (fr) * | 1978-02-10 | 1979-08-22 | Societe De Vente De L'aluminium Pechiney | Dispositif de régulation à partir de divers capteurs d'un chauffage électrique comportant des éléments noyés dans la structure |
| FR2436337A1 (fr) * | 1978-09-18 | 1980-04-11 | Fonderie Soc Gen De | Dispositif de regulation de la temperature d'un local |
| FR2574227A1 (fr) * | 1984-12-04 | 1986-06-06 | Duhennois Pascal | Procede et dispositif de distribution cyclique de l'energie electrique a grandeur controlee, pour l'utilisation rationnelle du chauffage electrique notamment |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102538069B (zh) * | 2012-01-13 | 2016-12-28 | 刘树伟 | 智能电采暖预控制方法 |
| CN110160131A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-08-23 | 北海和思科技有限公司 | 一种基于温度值变化控电暖器的控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3404334B2 (fr) | Procede et installation de stockage d'energie utilisant un chauffe-eau | |
| EP0069028A1 (fr) | Procédé de régulation d'une installation de chauffage et dispositif pour sa mise en oeuvre | |
| CA3044349C (fr) | Appareil de chauffage de type radiateur electrique incluant un convertisseur de tension | |
| FR2652408A1 (fr) | Procede de regulation de temperature d'une enceinte et installation de chauffage de locaux mettant en óoeuvre le dit procede. | |
| FR2660848A1 (fr) | Cafetiere menagere. | |
| FR2554938A1 (fr) | Procede pour la regulation des installations de chauffage central et installations en comportant application | |
| EP0035486B1 (fr) | Installation de chauffage par accumulation de chaleur | |
| FR3015011A1 (fr) | Procede de regulation d'un appareil de chauffage par rayonnement et convection combines | |
| EP3376633B1 (fr) | Dispositif moteur | |
| EP1008922B1 (fr) | Procédé de régulation de la charge d'au moins un dispositif de chauffage en particulier électrique à accumulation, et/ou de la charge de la capacité thermique des éléments de construction et d'équipement, dispositif pour la mise en oeuvre du procédé | |
| EP0209421B1 (fr) | Appareil de répartition de puissance automatique pour installations électriques domestiques et installations analogues | |
| FR2758385A1 (fr) | Four bi-energie fonctionnant au gaz ou au fioul et a l'electricite et procede de chauffage de l'enceinte d'un tel four | |
| FR2465389A1 (fr) | Dispositif permettant de retarder le debut du regime de charge d'un appareil de chauffage a accumulation | |
| FR2462635A1 (fr) | Perfectionnement aux dispositifs de commande des vannes a gaz | |
| EP0826934B1 (fr) | Procédé de régulation de la charge et de la décharge d'appareils de chauffage électrique à accumulation | |
| WO2018134299A1 (fr) | Procede et dispositif de chauffage d'un organe de vehicule | |
| BE901781A (fr) | Commande automatique de poele de chauffage (bois, charbon) gerant combustion, ventillation et sortie de gaz suivant la temperature ambiante desiree. | |
| EP0245184A1 (fr) | Procédé et installation de chauffage central bi-énergie | |
| FR2539238A1 (fr) | Methode et dispositif de commande pour appareil utilise pour porter et maintenir un fluide a une temperature predeterminee | |
| EP1199621B1 (fr) | Procédé de régulation de la température dans un four de cuisson électrique | |
| FR2534004A1 (fr) | Procede de chauffage utilisant un rechauffeur electrique en releve d'une chaudiere ou analogue et installation pour sa mise en oeuvre | |
| FR2848685A1 (fr) | Radiateur a inertie et son procede d'alimentation en courant | |
| WO1981003060A1 (fr) | Procede de regulation d'un appareil de chauffage et appareil de chauffage regule par ce procede | |
| FR2552210A1 (fr) | Procede et dispositif de decalage de l'enclenchement d'une puissance de chauffe dans un chauffe-eau | |
| FR2644231A1 (fr) | Appareil de chauffage par convection de l'air d'un local et procede de regulation de cet appareil |