FR2762470A1

FR2762470A1 - Programming, load shedding and recording unit for management system of electric convection heater

Info

Publication number: FR2762470A1
Application number: FR9705003A
Authority: FR
Inventors: Francis Scarella
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1997-04-21
Publication date: 1998-10-23
Anticipated expiration: 2003-04-21
Also published as: FR2762470B3

Abstract

The heating installation management system integrates a programmer, load shedding controller and recorder in a single enclosure installed in the switch box of a residential block. The programmer manages the various modes of operation of various convection heaters which may be programmed by the user to "comfort", "economy", "frost" or "stop" settings. The load shedding controller can also be programmed by the user to priorities that suit them. The recorder contains a memory which stores data on the consumption and periods of load shedding for later playback. Each of these three principal functions are implemented with a microcontroller, having a suitable program in ROM. Data is stored in RAM.

Description

ENSEMBLE PROGRAMMATEUR, DELESTEUR ET ENREGISTREUR
POUR LA GESTION DE CONVECTEURS ELECTRIQUES
DESCRIPTION
L'invention est relative à un ensemble programmateur, délesteur et enregistreur apte à gérer plusieurs zones de chauffage équipées de convecteurs électriques.PROGRAMMER, DELETEER AND RECORDER ASSEMBLY
FOR THE MANAGEMENT OF ELECTRIC CONVECTORS
DESCRIPTION
The invention relates to a programmer, load shedder and recorder unit capable of managing several heating zones equipped with electric convectors.

Les convecteurs électriques destinés à être programmés par "fil pilote" possèdent 4 ordres de marche - confort qui correspond à la température affichée sur le thermostat; - économie qui correspond à une régulation à une température inférieure; - hors gel qui correspond à une température de l'ordre de 5 à 6"C; - arrêt qui correspond à l'absence de courant. The electric convectors intended to be programmed by "pilot wire" have 4 operating commands - comfort which corresponds to the temperature displayed on the thermostat; - economy which corresponds to regulation at a lower temperature; - excluding frost which corresponds to a temperature of the order of 5 to 6 "C; - stop which corresponds to the absence of current.

I1 existe,pour les programmateurs,des centrales de programmation à "fil pilote", indépendantes, placées en un point de l'installation, qui comportent un micro-contrôleur et une mémoire associée à même de stocker les paramètres de marche des convecteurs. There are, for the programmers, independent "pilot wire" programming centers, placed at a point in the installation, which include a microcontroller and an associated memory capable of storing the operating parameters of the convectors.

Aucun enregistrement des consommations et des périodes de délestage n'est possible avec ce type de produit.No recording of consumption and load shedding periods is possible with this type of product.

I1 existe, pour leur délestage, des modules de délestage,du type coupecircuit, associés à une boucle de mesure du courant général. Le problème des priorités ne peut être résolu que par cablage, lors de l'installation,effectué par un homme de l'art. I1 exists, for their load shedding, load shedding modules, of the circuit breaker type, associated with a loop for measuring the general current. The problem of priorities can only be resolved by wiring, during installation, carried out by a person skilled in the art.

L'ordre des priorités n' est pas modifiable par l'utilisateur puisque l'intallation doit être recablée.The order of priorities cannot be modified by the user since the installation must be rewired.

En outre, aucune liaison n'existe entre le délesteur et le programmateur de sorte qu'aucune information ne peut transiter entre les deux modules.In addition, no link exists between the load shedder and the programmer so that no information can pass between the two modules.

Nous sommes donc en présence de fonctions différentes, réalisées par des circuits distincts, sans aucune communication entre eux et ne pouvant pas être connectés à un organe de commande à même de recueillir les diverses données de fonctionnement provenant de ces divers circuits et à donner des messages de modification des programmes à ces derniers.We are therefore in the presence of different functions, carried out by separate circuits, without any communication between them and which cannot be connected to a control unit capable of collecting the various operating data coming from these various circuits and of giving messages. modification of programs to these.

L'invention vise donc à réaliser un ensemble qui - concentre en un seul boitier les fonctions de programmation de chauffage et de délestage qui sont en général séparées; - permet une surveillance permanente de l'installation par l'enregistrement et/ou l'affichage continu des informations des consommations et de délestage ou de défauts; - permet de visualiser l'historique des consommations et des délestages pour déterminer les mauvaises habitudes de consommation, l'inadaptation d'un calibre de compteur électrique à l'usage, ou à la mauvaise répartition (déséquilibre) des circuits de chauffage (ou autres réalisations). The invention therefore aims to provide an assembly which - concentrates in a single unit the heating and load shedding programming functions which are generally separate; - allows permanent monitoring of the installation by recording and / or continuously displaying consumption and load shedding or fault information; - allows viewing the history of consumption and load shedding to determine bad consumption habits, the unsuitability of an electric meter rating for use, or the poor distribution (imbalance) of the heating circuits (or other achievements).

L'invention concerne à cet effet un ensemble,apte à gérer plusieurs zones de chauffage équipées de convecteurs électriques, qui se caractérise en ce qu'il comporte, intégré dans un même bottier destiné à être installé dans le tableau électrique d'un local à usage d'habitation ou autre - un premier moyen, du type programmateur, apte à gérer les modes de marche des divers convecteurs électriques selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur, tenant compte, dans le temps, des divers états "confort,économie ,hors-gel,arrêt" desdits convecteurs; - un deuxième moyen, du type délesteur, apte à effectuer les délestages selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur, tenant compte d'un niveau de priorité des circuits de chauffage bien spécifique et de la fréquence des délestages antérieurs; - un troisième moyen, du type enregistreur, apte à mémoriser, en vue de les restituer, les données relatives aux consommations et aux périodes de délestage.To this end, the invention relates to an assembly, capable of managing several heating zones equipped with electric convectors, which is characterized in that it comprises, integrated in the same case intended to be installed in the electrical panel of a room to residential or other use - a first means, of the programmer type, capable of managing the operating modes of the various electric convectors according to an operating protocol, programmed by the user, taking into account, in time, the various "comfort" states , economy, frost protection, shutdown "of said convectors; - a second means, of the load-shedding type, capable of carrying out load shedding according to an operating protocol, programmed by the user, taking into account a very specific level of priority of the heating circuits and the frequency of previous load shedding; - a third means, of the recorder type, capable of memorizing, with a view to restoring them, the data relating to consumption and load shedding periods.

Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de celle-ci donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé (figure unique). The characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the detailed description which follows of at least one preferred embodiment of the latter given by way of nonlimiting example and represented in the appended drawing (FIG. unique).

L'ensemble selon l'invention comporte,intégré dans un même bottier (1) destiné à être installé dans le tableau électrique d'un local - un premier moyen, du type programmateur, apte à gérer les modes de marche (confort,économie,hors-gel,arrêt) des divers convecteurs électriques selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur, tenant compte, dans le temps, des divers états desdits convecteurs et comportant essentiellement un micro-contrôleur associé à une mémoire d'une part du type "ROM" pour le stockage du programme de fonctionnement et d'autre part du type "RAM" pour le stockage des données, programmées par l'utilisateur, relatives aux modes de marche des convecteurs (par exemple : tableau hebdomadaire des divers modes de marche); - un deuxième moyen, du type délesteur, apte à effectuer les délestages selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur (ou par défaut) tenant compte d'un niveau de priorité des circuits de chauffage bien spécifique et de la fréquence des délestages antérieurs et comportant essentiellement une entrée (2) de mesure du courant (des types à bobine ou à pince ampérimètrique), un micro-contrôleur associé à une mémoire d'une part du type "ROM" pour le stockage du programme de fonctionnement et d'autre part du type "RAM" pour le stockage des consignes des priorités de délestage programmées par l'utilisateur et une logique de délestage pour la commande du fil pilote; - un troisième moyen, du type enregistreur, apte à mémoriser, en vue de les restituer, les données relatives aux consommations et aux périodes de délestage et comportant une mémoire, du type "RAM", mémorisant les données relatives aux consommations et aux périodes de délestage, et "ROM" pour le programme. The assembly according to the invention comprises, integrated in the same case (1) intended to be installed in the electrical panel of a room - a first means, of the programmer type, capable of managing the operating modes (comfort, economy, frost protection, shutdown) of the various electric convectors according to an operating protocol, programmed by the user, taking into account, over time, the various states of said convectors and essentially comprising a microcontroller associated with a memory on the one hand "ROM" type for the storage of the operating program and on the other hand of the "RAM" type for the storage of data, programmed by the user, relating to the operating modes of the convectors (for example: weekly table of the various modes of market); - a second means, of the load-shedding type, capable of carrying out load shedding according to an operating protocol, programmed by the user (or by default) taking into account a very specific level of priority of the heating circuits and the frequency of load shedding and essentially comprising an input (2) for measuring the current (of the coil or clamp type), a microcontroller associated with a memory on the one hand of the "ROM" type for the storage of the operating program and of on the other hand, of the "RAM" type for storing the load shedding priority setpoints programmed by the user and a load shedding logic for controlling the pilot wire; a third means, of the recorder type, capable of memorizing, with a view to restoring them, the data relating to the consumption and the load shedding periods and comprising a memory, of the "RAM" type, memorizing the data relating to the consumption and the periods of load shedding, and "ROM" for the program.

Dans la réalisation préférée de l'invention - le programmateur, le délesteur et l'enregistreur utilisent le même microcontrôleur et les mêmes mémoires "ROM" et "RAM" associées; - le boîtier (1) comporte un moyen (10), du type commutateur, destiné à modifier le seuil du courant de délestage.In the preferred embodiment of the invention - the programmer, the load shedder and the recorder use the same microcontroller and the same memories "ROM" and "RAM" associated; - The housing (1) comprises means (10), of the switch type, intended to modify the threshold of the load shedding current.

Selon diverses réalisations de l'invention, le boîtier comporte - une interface (3) apte à réaliser une liaison "courant-porteur" avec un organe de commande, du type minitel ou micro-ordinateur, apte d'une part à visualiser les données, mémorisées dans l'enregistreur, relatives aux consommations et aux périodes de délestage, et d'autre part à effectuer la programmation horaire des régimes de marche (réalisable également à partir d'un téléphone ou d'une télécommande infrarouge); - des interfaces (4) pour "fil pilote", à 4 ordres, apte à commander les modes de marche des convecteurs appartenant à la zone gérée par l'interface "fil pilote" correspondant; - par voie, d'une part un moyen de visualisation (5), par exemple une lampe, de l'état programmé du mode de marche de la voie concernée dans une période donnée et d'autre part un moyen de visualisation (6), identique au précédent, de l'état réel du mode de marche de la voie concernée dans la même période; - par voie, un bouton poussoir (7) apte à forcer le mode de marche souhaité.According to various embodiments of the invention, the box comprises - an interface (3) capable of producing a "current-carrier" link with a control member, of the minitel or microcomputer type, capable on the one hand of displaying the data , memorized in the recorder, relating to consumption and load shedding periods, and on the other hand to perform the hourly programming of the walking modes (also achievable from a telephone or an infrared remote control); - interfaces (4) for "pilot wire", with 4 orders, capable of controlling the operating modes of the convectors belonging to the zone managed by the corresponding "pilot wire" interface; - by channel, on the one hand a display means (5), for example a lamp, of the programmed state of the operating mode of the channel concerned in a given period and on the other hand a display means (6) , identical to the previous one, of the actual state of the running mode of the concerned track in the same period; - per channel, a push button (7) capable of forcing the desired operating mode.

Le boîtier tient automatiquement compte de la tarification en vigueur au moyen d'entrées appropriées (détection de la boucle jour/nuit,etc.).The box automatically takes into account the pricing in force by means of appropriate inputs (detection of the day / night loop, etc.).

I1 mesure les intensités de chauffage (ou autres utilisations) sur chaque voie au moyen de capteurs appropriés. It measures the heating intensities (or other uses) on each channel by means of appropriate sensors.

Si un organe de commande est présent (minitel ou micro-ordinateur muni d'une interface de communication courant-porteur), le bottier envoie les informations de configuration et de consommation nécessaires pour l'affichage d'un historique de la consommation, des délestages et des commandes manuelles effectuées sur le boitier (dérogations de chauffage,etc.).If a control unit is present (minitel or microcomputer fitted with a current-carrier communication interface), the shoemaker sends the configuration and consumption information necessary for displaying a history of consumption, load shedding and manual controls carried out on the unit (exemptions from heating, etc.).

Les différents circuits de chauffage doivent être correctement identifiés dans l'installation - chaque circuit de chauffage est relié directement à une voie du boîtier (s'il s'agit d'une commande par "fil pilote") ou par l'intermèdîaire d'un relais de puissance s'il s'agit de commandes directes en tout ou rien; - le calibre du disjoncteur général est reporté sur le sélecteur du boîtier; - la boucle jour/nuit (ou toute autre information tarifaire) est connectée sur l'entrée correspondante du boîtier; - la sonde d'intensité du circuit général est reliée à l'entrée correspondante du boîtier; - le 220 V est relié au boîtier.The different heating circuits must be correctly identified in the installation - each heating circuit is connected directly to a channel in the box (if it is a "pilot wire" command) or by means of a power relay in the case of direct all-or-nothing commands; - the rating of the general circuit breaker is transferred to the selector of the box; - the day / night loop (or any other tariff information) is connected to the corresponding input on the box; - the intensity probe of the general circuit is connected to the corresponding input of the box; - the 220 V is connected to the box.

Le module est alors opérationnel, mais pas encore programmé. Les voies de chauffage peuvent être testées au moyen des boutons poussoirs. Chaque appui envoie, en cycle, les différents ordres sur la voie concernée : confort, économie, hors-gel, arrêt.The module is then operational, but not yet programmed. The heating channels can be tested using push buttons. Each press sends, in cycle, the different orders on the channel concerned: comfort, economy, frost protection, stop.

Les voyants de la ligne supérieure reflètent l'état des voies (allumage, extinction, clignotements différents).The LEDs on the upper line reflect the state of the channels (switching on, switching off, different flashes).

Pour programmer le boîtier, un organe de commande, type minitel ou autre, est nécessaire. Cet organe peut être situé n'importe où dans l'habitation il n'y a pas de liaison filaire grâce à un petit interface "courant-porteur" qui est placé prés dudit organe.To program the box, a control device, minitel type or other, is required. This body can be located anywhere in the home there is no wire connection thanks to a small "current-carrier" interface which is placed near said body.

On peut envisager plusieurs organes de programmation, situés à divers endroits de l'habitation, et même plusieurs boitiers si un grand nombre de voies est nécessaire.We can consider several programming devices, located at various locations in the home, and even several boxes if a large number of channels is necessary.

La régulation se fait par rapport à des indications de température envoyées par des sondes réparties dans l'habitation et envoyant les indications de température directement au boîtier sous forme codée en courant-porteur. The regulation is made with respect to temperature indications sent by probes distributed in the dwelling and sending the temperature indications directly to the housing in coded current-carrier form.

Les sondes de température pourront ressembler à de simples fiches à placer sur des prises secteur en tout endroit où il est nécessaire de mesurer la température.The temperature probes may look like simple plugs to be placed on AC outlets wherever it is necessary to measure the temperature.

Le micro-contrôleur permet d'affecter individuellement ou par groupe les circuits de chauffage (par exemple au nombre de 6). Cette affectation est stockée dans un tableau de marche qui peut à tout moment être actualisé par le micro-processeur. N'importe quelle répartition est possible : de zéro à six circuits dans une même zone.The microcontroller makes it possible to assign the heating circuits individually or in groups (for example 6 in number). This assignment is stored in a dashboard which can be updated at any time by the microprocessor. Any distribution is possible: from zero to six circuits in the same area.

Un voyant (8) clignote en mode connexion avec l'organe de commande.An indicator (8) flashes in connection mode with the control unit.

Le délestage peut être basé sur des cycles 5 minutes. Un délestage est effectué dès lecture du dépassement du seuil d'intensité. A chaque circuit de chauffage est affecté une priorité en fonction de son état de marche, du rang qu'il occupe dans la zone de régulation de chauffage et de son état durant les cycles précédents de délestage.Load shedding can be based on 5 minute cycles. Load shedding is performed as soon as the intensity threshold is exceeded. Each heating circuit is assigned a priority according to its operating state, the rank it occupies in the heating regulation zone and its state during the previous load shedding cycles.

L'ensemble selon l'invention comporte en outre - une entrée (9) de détection de la boucle jour/nuit; - un commutateur (10) de sélection du seuil d'intensité de délestage (par exemple 40/50/60/70/80/90 A); - une connexion (3) au secteur 220V pour ltémission/réception des informations en courant-porteur et pour l'alimentation du boitier.The assembly according to the invention further comprises - an input (9) for detecting the day / night loop; - a switch (10) for selecting the load shedding intensity threshold (for example 40/50/60/70/80/90 A); - a connection (3) to the 220V sector for the transmission / reception of information in carrier current and for the supply of the box.

Les convecteurs pourraient être commandés individuellement par courantporteur au lieu de fil-pilote. Cette solution nécessite un boîtier courantporteur par convecteur.The convectors could be individually controlled by carrier current instead of pilot wire. This solution requires a current-carrying unit per convector.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes, en particulier dans - les types de programmateur, délesteur ou enregistreur utilisés; - le nombre de voies de délestage; - le type d'organe de commande utilisé; sans pour celà sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown for which other variants can be provided, in particular in - the types of programmer, load shedder or recorder used; - the number of load-shedding routes; - the type of control device used; without thereby departing from the scope of the invention.

Claims

1- Set capable of managing several heating zones equipped with electric convectors, characterized in that it comprises, integrated in the same box (1) intended to be installed in the electrical panel of a room for residential or other use - a first means, of the programmer type, capable of managing the operating modes of the various electric convectors according to an operating protocol, programmed by the user, taking into account, in time, the various states "comfort, economy, frost protection , stopping "of said convectors; - a second means, of the load-shedding type, capable of carrying out load shedding according to an operating protocol, programmed by the user, taking into account a very specific level of priority of the heating circuits and the frequency of previous load shedding; - a third means, of the recorder type, capable of memorizing, with a view to restoring them, the data relating to consumption and load shedding periods.

2- An assembly according to claim 1, characterized in that the first means, of the programmer type, essentially comprises a microcontroller associated with a memory on the one hand of the "ROM" type for the storage of the operating program and of on the other hand, of the "RAM" type for the storage of data, programmed by the user, relating to the operating modes of the convectors over time.

3-assembly according to claim 1, characterized in that the second means, of the load shedding type, essentially comprises an input (2) for measuring the current, load shedding logic, a microcontroller associated with a memory on the one hand of the "ROM" type for the storage of the operating program and on the other hand of the "RAM" type for the storage of the load shedding priority instructions programmed by the user.

4- An assembly according to claim 1, characterized in that the third means, of the recorder type, comprises a memory, of the "RAM" type, memorizing the data relating to consumption and load shedding periods.

5- Assembly according to claims 2 to 4, characterized in that the programmer, the load shedder and the recorder use the same microcontroller and the same memories "ROM" and "RAM" associated.

6- assembly according to claim 1, characterized in that the housing (1) comprises means (10), of the switch type, capable of modifying the threshold of the load shedding current.

7- An assembly according to claim 1, characterized in that it comprises an interface (3) capable of producing a "current-carrier" connection with a control member, of the minitel or microcomputer type, capable on the one hand to visualize the data, stored in the recorder, relating to consumption and load shedding periods, and on the other hand to carry out the hourly programming of the operating modes and load shedding priorities.

8- assembly according to claim 1, characterized in that it comprises interfaces (4) for "pilot wire", 4 orders, able to control the operating modes of electric convectors belonging to the area managed by the interface corresponding "pilot wire".

9- assembly according to claim 1, characterized in that the housing (1), integrating the different means of the programmer, load shedding and recorder types, comprises, by way, on the one hand a display means (5) of the programmed state of the operating mode of the channel concerned in a given period and on the other hand a display means (6) of the actual state of the operating mode of the channel concerned in the same period.

10- assembly according to claim 1, characterized in that the housing (1), integrating the various means of the programmer, load shedding and recorder types, comprises, by way, a push button (7) capable of forcing the desired operating mode .