FR2929691A1 - Procede d'auto-equilibrage d'un dispositif de chauffage - Google Patents
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Abstract
L'invention se rapporte à un procédé d'auto-équilibrage d'un dispositif (1) de chauffage. Les dispositifs de chauffage actuels comportent des programmes de régulation (19) de la température généralement intégrés à un thermostat (5). Pour une température de consigne (18) stationnaire, ces programmes de régulation régulent parfaitement la température ambiante (17), cependant lors d'un changement de consigne, un dépassement de consigne peut survenir lorsque la température ambiante atteint la nouvelle température de consigne (31). Pour éviter cela, l'invention prévoit de moduler le programme de régulation suite à un changement de consigne. Plus particulièrement, la modulation de ce programme est faite en fonction des taux de charge (32) avant modification de la consigne.
Description
Procédé d'auto-équilibrage d'un dispositif de chauffage. La présente invention se rapporte à un procédé d'auto-équilibrage d'un dispositif de chauffage. Un tel dispositif de chauffage peut être utilisé aussi bien pour chauffer de l'air dans des locaux que pour le chauffage d'eaux sanitaires. Il sera par la suite développé le cas d'un dispositif de chauffage dans le cadre du chauffage de l'air d'un local, le procédé selon l'invention pouvant aisément être adapté par l'homme de l'art aux autres dispositifs de chauffage connus. Afin de chauffer un local, un dispositif de chauffage comporte au moins un émetteur de chaleur, par exemple un radiateur électrique. Le dispositif de chauffage comporte une sonde ainsi qu'un thermostat pour pouvoir maintenir sensiblement stable une température ambiante.
La sonde a pour fonction de renseigner le dispositif de chauffage sur la température ambiante. Ladite sonde peut être une sonde extérieure, une sonde d'intérieur, ou tout autre type de sonde permettant de donner au dispositif de chauffage une température de référence. Le thermostat a pour fonction de déterminer un taux de charge temporel de l'émetteur de chaleur. Ce taux de charge doit être tel qu'il permet de maintenir la température ambiante sensiblement égal à une température désirée par l'utilisateur. Ladite température désirée par l'utilisateur est appelée température de consigne ou consigne. Le taux de charge temporel de l'émetteur de chaleur représente le taux de fonctionnement de l'émetteur de chaleur, c'est à dire par exemple qu'un taux de charge de 30% représente une émission de chaleur de l'émetteur de chaleur durant 30% de sont temps de fonctionnement. Le thermostat permet à un utilisateur du dispositif de chauffage de régler la température de consigne. Dans le but de définir ladite température de consigne le thermostat comporte un boîtier de commande, typiquement un dispositif mécanique ou électronique. Dans le cas d'un boîtier de commande mécanique il peut s'agir d'une molette graduée. Dans le cas d'un boîtier de commande électronique, il peut s'agir d'un boîtier de commande comportant un dispositif d'affichage ainsi que des boutons de réglage tels qu'un bouton plus et un bouton moins . De tels boutons permettent d'augmenter ou de diminuer la température de consigne. La température de consigne est alors affichée via le dispositif d'affichage. Le dispositif de chauffage peut comporter un ou plusieurs émetteurs de chaleur. De même, le thermostat peut être un unique thermostat général permettant de commander un ou plusieurs émetteurs de chaleur ou un thermostat individuel incorporé à chaque émetteur de chaleur, voire une combinaison de ces différents dispositifs. Une unique sonde peut renseigner sur la température ambiante un ou plusieurs thermostat. Dans un tel dispositif, la sonde d'ambiance relève la température ambiante. Les données relevées par la sonde sont envoyées au thermostat. Le thermostat compare alors la température relevée par la sonde à la température de consigne définie par l'utilisateur à l'aide dudit thermostat. Le thermostat régule la température du local en définissant le taux de charge temporel de l'émetteur de chaleur. Ladite régulation est effectuée en fonction de paramètres de régulation bien connus de l'homme de l'art. La différence de température entre la température de consigne et la température ambiante est un de ces paramètres de régulation. La régulation peut, par exemple, être un régulation de type tout ou rien , une régulation de type proportionnelle, une régulation de type proportionnelle intégrale ou autre. Il sera étudié par la suite le cas d'une régulation de type proportionnelle, le procédé selon l'invention pouvant aisément être adapté par l'homme de l'art aux autres types de régulation. Une régulation de type proportionnelle présente l'avantage de fournir une régulation stable de la température ambiante en modifiant le taux de charge temporel de l'émetteur de chaleur en fonction de l'écart de température entre la température de consigne et la température ambiante. Une telle régulation est effectuée à l'intérieur d'un intervalle de température. Cet intervalle de température est appelé bande proportionnelle. La bande proportionnelle définit un écart type entre la température de consigne et la température ambiante pour lequel le type de régulation du thermostat est appliquée. Lorsque la température ambiante est hors de la bande proportionnelle, le thermostat définit un taux de charge nominal de 100% ou de 0%, selon que la température ambiante est supérieure ou inférieure aux températures comprises dans la bande proportionnelle. Ce taux de charge nominal à 100% ou à 0% fait revenir le plus rapidement possible la température ambiante dans des valeurs appartenant à la bande proportionnelle. Lors d'un changement de température de consigne, l'écart de température entre la température relevée par la sonde et la température de consigne est soudainement augmenté. Cette brusque augmentation de l'écart de température entraîne un besoin de régulation le plus rapide possible. Ce besoin est d'autant plus important si la température ambiante est située hors de la bande proportionnelle définie par la nouvelle température de consigne. Afin de réguler ce brusque changement de la température de consigne, les thermostats actuels, quel que soit le type de régulation appliquée, augmentent ou diminuent le taux de charge de l'émetteur de chaleur au maximum, c'est à dire que lesdits thermostats actuels définissent et appliquent un taux de charge nominal de 100% ou de 0%. Cependant, dans la cas d'une augmentation de la température de consigne par l'utilisateur, si le taux de charge stationnaire, c'est à dire le taux de charge en régulation à température de consigne constante précédant le changement de température de consigne, était élevé, par exemple de l'ordre de 75%, l'écart entre le taux de charge stationnaire et le taux de charge en transition, c'est à dire le taux de charge définit par le thermostat lors d'une augmentation de la température de consigne telle que la température ambiante est hors de la bande proportionnelle, est faible. L'émission de chaleur du dispositif de chauffage en période de transition n'est que faiblement supérieur à l'émission de chaleur dudit dispositif de chauffage en période stationnaire. On appelle période transitoire la période durant laquelle les thermostat actuels définissent et appliquent le taux de charge nominal pour rejoindre la nouvelle température de consigne. Ce faible écart entre les taux de charge entraîne donc une montée de la température ambiante faible.
Inversement, si le taux de charge précédent l'augmentation de la température de consigne était faible, de l'ordre de 25% par exemple, l'écart entre le taux de charge stationnaire et le taux de charge transitoire est important. L'émission de chaleur en régime transitoire est alors beaucoup plus important que l'émission de chaleur en régime stationnaire. Un tel écart d'émission de chaleur provoque une montée en température importante et brusque. Dans les deux cas décris ci dessus, une fois la température de consigne désirée obtenue, l'émetteur de chaleur fournit encore de la chaleur supplémentaire pendant un bref laps de temps. Durant ce laps de temps, la température ambiante dépasse la température de consigne, il s'agit d'une surchauffe. Plus le taux de charge de l'ancienne température de consigne est faible, plus la surchauffe est importante. Dans le cas d'une baisse de la température de consigne, le taux de charge de l'élément émetteur de chaleur va diminuer brusquement jusqu'à obtention de la nouvelle température de consigne. Cependant, là encore, un laps de temps est nécessaire avant que la régulation ne fonctionne correctement. Durant ce laps de temps, la température va baisser en dessous de la nouvelle température de consigne, il s'agit alors d'un sur refroidissement.
Une solution envisageable pour résoudre ce problème peut consister à garder dans une mémoire des variations de taux de charges pour tous les changements de consignes possible. Ainsi la mémoire aurait pour chaque changement de consigne, entre l'ancienne température de consigne et la nouvelle température de consigne, une variation du taux de charge permettant d'éviter une surchauffe ou un sur refroidissement. Cependant une telle solution serait longue et laborieuse à mettre en place. De plus, cette solution imposerait une mise en mémoire particulière pour chaque local à chauffer. En effet la variation du taux de charge ne peut pas être la même pour un changement de consigne passant, par exemple, de 18°C à 22°C dans un petit local et dans un grand local. Une longue phase d'apprentissage serait donc nécessaire à chaque dispositif de chauffage afin de connaître la variation du taux de charge évitant une surchauffe ou un sur refroidissement. De plus, une régulation efficace de la température lors d'un changement de consigne ne pourrait pas se faire de manière instantanée, c'est à dire la première fois que ledit changement de consigne à garder en mémoire a lieu. Par ailleurs cette solution impose un stockage important des données obtenues par cet apprentissage. Cette solution ne semble donc pas permettre d'éviter de manière satisfaisante une surchauffe ou un sur refroidissement.
Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit un procédé permettant une régulation lors d'un changement de consigne rapide et évitant une surchauffe ou un sur refroidissement dans le local. De plus le procédé selon l'invention ne nécessite pas un stockage important de données permettant une telle régulation. Enfin le procédé selon l'invention s'adapte à toutes sortes de changements de consignes et ce quel que soit le local dans lequel est installé le dispositif de chauffage. Pour cela, le procédé selon l'invention prévoit de décomposer le temps de chauffe de l'élément de chauffage en cycles. Ces cycles ont pour but d'observer le comportement du dispositif de chauffage au cours d'un bref laps de temps. Selon le procédé de l'invention, le taux de charge de l'émetteur de chaleur est calculé à chaque nouveau cycle. Cependant, contrairement à un dispositif de chauffage actuel, le procédé selon l'invention définit un taux de charge temporel transitoire qui n'est pas obligatoirement de 100%, ou 0%. Plus particulièrement, le procédé selon l'invention calcule un taux de charge temporel à l'aide du système de régulation et module ce taux de charge temporel. Typiquement, les paramètres de régulation sont modifiés durant la période de transition. Ces paramètres modifiés sont appliqués pendant toute la période de transition.
Ainsi, si l'écart de température entre la température ambiante et la température de consigne est élevé mais que le taux de charge précédant le changement de température de consigne est faible, une régulation classique prévoit une forte augmentation du taux de charge pour rejoindre la nouvelle température de consigne le plus rapidement possible. Cette forte augmentation entraîne une surchauffe importante. Selon l'invention, le taux de charge calculé par le système de régulation du thermostat est calculé avec des paramètres de régulation modifiés afin d'éviter la surchauffe. Typiquement, le taux de charge calculé est modulé en prenant en compte le taux de charge de l'émetteur de chaleur avant la modification de la température de consigne. Un tel taux de charge modulé est alors appliqué à l'émetteur de chaleur. L'invention a donc pour objet un procédé de chauffage à l'aide d'un dispositif de chauffage comportant un thermostat, une sonde et un émetteur de chaleur, le procédé comportant - une étape au cours de laquelle on alimente en énergie le dispositif de chauffage, - une étape au cours de laquelle la sonde mesure la température ambiante - une étape au cours de laquelle le thermostat détermine un ordre de chauffage, - une étape au cours de laquelle on régule l'alimentation en énergie de l'émetteur de chaleur à l'aide de l'ordre de chauffage, ledit ordre de chauffage comportant un taux de charge temporel défini en fonction de paramètres de régulation, lesdits paramètres étant stockés dans une mémoire de donnée, l'écart entre la température ambiante et une température de consigne étant un de ces paramètres, - une étape au cours de laquelle la température de consigne est modifiée, caractérisé en ce que - le temps de fonctionnement du dispositif de chauffage est décomposé en cycles de chauffage, le taux de charge temporel étant calculé pour chaque cycles par un programme de régulation, ledit taux de charge temporel étant égal à une proportion du cycle pendant lequel la chaleur est émise - on exécute une étape au cours de laquelle le programme de régulation est modulé pour calculer un taux de charge transitoire différent d'un taux de charge nominal en fonction d'un taux de charge stationnaire, ledit taux de charge stationnaire correspondant au taux de charge de l'appareil de chauffage avant modification de la température de consigne, - le taux de charge en transitoire est appliqué à l'émetteur de chaleur. Un mode de réalisation préférentiel de l'invention prévoit que la modulation du programme de régulation n'a lieu que durant des cycles pendant lesquels la température ambiante est hors d'une bande proportionnelle, ladite bande proportionnelle définissant un écart type, entre la température ambiante et la température de consigne, pour lequel la régulation est effectuée sans modulation. Un mode de réalisation préférentiel de l'invention prévoit que la modulation pour chaque cycle se fait en fonction de la variation d'écart de température entre la température ambiante et la température de consigne.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - Figure 1 : Une vue schématique d'un dispositif de chauffage selon l'invention. - Figure 2 : Une représentation graphique des variations de température et de taux de charge dans un dispositif de chauffage selon l'invention. La figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif de chauffage selon l'invention. Un dispositif 1 de chauffage doit, afin de fournir ledit chauffage, être alimenté en énergie. Cette alimentation peut, par exemple, être fournie par une prise électrique 2. Un tel dispositif 1 de chauffage comporte un émetteur de chaleur 3, typiquement un radiateur 3. Par ailleurs, le dispositif 1 de chauffage comporte également une sonde 4 et un thermostat 5. Le thermostat 5 et la sonde 4 peuvent êtres directement intégrés au radiateur 3 ou indépendant, par exemple sur un boîtier de commande général permettant de commander plusieurs radiateurs 3 simultanément. Le radiateur 3 comporte une résistance 6 émettrice de chaleur. Cette résistance 6 chauffe l'air ambiant en fonction d'ordres de chauffage transmis par le thermostat 5 au radiateur 3. Typiquement, le thermostat 5 définit un taux de charge temporel à appliquer par le radiateur 3. La sonde 4 a pour fonction de relever une température de référence, par exemple une température ambiante. Ce relevé de température est effectué régulièrement au cours d'une étape du procédé selon l'invention. La sonde transmet au thermostat 5 les informations sur la température relevée. Le thermostat 5 comporte une interface 7 d'entrée, une interface 8 de sortie, un bus 9 de transmission des données, un microprocesseur 10, une mémoire de donnée 11, une mémoire de programme 12, un dispositif d'affichage 13 et un dispositif de réglage 14. L'interface 7 d'entrée permet la réception de l'énergie et des données transmises au thermostat 5. Typiquement les données envoyées par la sonde 4 sont reçues par le thermostat 5 par l'intermédiaire de l'interface 7 d'entrée du thermostat 5. L'interface 8 de sortie est directement connectée au radiateur 3. L'interface 8 de sortie transmet au radiateur 3 des ordres 15 de chauffage. Ces ordres 15 de chauffage définissent un taux 16 de charge temporel à appliquer pour le radiateur 3. Le radiateur 3 fait alors chauffer, selon ledit taux 16 de charge temporel, sa résistance 6. le bus 9 de transmission des données permet la circulation des données à l'intérieur du thermostat 5. Typiquement, le bus 9 relie entre eux les différents éléments du thermostat 5. Les données, concernant une température ambiante 17 relevée, une température de consigne 18, contenues dans la mémoire de donnée 11 etc... sont traitées par le microprocesseur 10. Ce traitement est effectué en fonction d'un programme de régulation 19 stocké dans ladite mémoire de programme 12. Typiquement, la régulation est principalement effectuée en fonction de la température de consigne 18 définie, de la température ambiante 17 et du programme de régulation 19 La température de consigne 18 est définie à l'aide du dispositif 14 de réglage. Le dispositif 14 de réglage comporte un moyen 20 pour modifier la température de consigne 18. Typiquement, la modification de la température de consigne 18 se fait à l'aide d'un bouton 21 poussoir plus et d'un bouton 22 poussoir moins . Le bouton 21 plus sert à augmenter la température de consigne 18. Le bouton 22 moins sert à diminuer la température de consigne 18. De tels boutons poussoir peuvent, par exemple, être remplacés par une molette mécanique de réglage graduée ou tout autre moyen de changement de la température de consigne 18. Le dispositif 13 d'affichage fournit à l'utilisateur du thermostat 5 différents renseignements tels que la température de consigne 18, la température ambiante 17, un mode de fonctionnement du thermostat 5 ou toute autre information utile à l'utilisateur. Un tel dispositif 13 d'affichage peut être un écran LCD à affichage rétro éclairé, par exemple. Par ailleurs, le thermostat 5 peut comporter un bouton 23 poussoir de marche et d'arrêt, ou encore un bouton 24 poussoir de changement de mode de fonctionnement.
Un bouton 23 d'arrêt sert à allumer ou éteindre le thermostat 5, voire l'ensemble du dispositif 1 de chauffage contrôlé par ledit thermostat 5. Le bouton 24 de changement de mode de fonctionnement peut permettre d'influer sur le programme de fonctionnement choisi dans la mémoire de programme 12 qui est utilisé par le microprocesseur 10. Il est connu, par exemple, des thermostats comportant des programmes de fonctionnement pour un mode économique, un mode de confort ou encore un mode hors gel. Ces programmes de fonctionnements sont définis dans la mémoire de programme 12 du thermostat 5. Le traitement des données par le microprocesseur 10 est effectué par des programmes de fonctionnement différent selon le mode de fonctionnement sélectionné. Le traitement des données par le thermostat 5 permet de définir le taux de charge temporel du radiateur 3. Une fois les données sur le taux de charge 16 à appliquer définies par le microprocesseur 10, ces données sont envoyées via le bus 9 jusqu'à l'interface 8 de sortie. Les ordres 15 de chauffage sont alors envoyés au radiateur 3. Un boîtier de commande 25 du radiateur 3 reçoit les ordres 15 de chauffage. Ce boîtier de commande 25 peut aussi servir à recevoir l'alimentation en énergie 2 nécessaire au bon fonctionnement de l'émetteur de chaleur. Les ordres 15 de chauffage sont analysés par le boîtier de commande 25 qui fait exécuter lesdits ordres au radiateur 3. Le procédé selon l'invention utilise un programme de régulation 19 fonctionnant de manière classique en régime stationnaire et fonctionnant avec des paramètres de régulation modifiés en régime transitoire. Le régime stationnaire correspond à une période sans variation de la température de consigne 18. Le régime transitoire, ou période de transition, correspond au laps de temps durant lequel la température ambiante est située hors d'une bande proportionnelle 27. La bande proportionnelle 27 représente un écart type de température entre la température de consigne 18 et la température ambiante 17 pour lequel le programme de régulation 19 fonctionne en régime stationnaire. Cette régulation peut être effectuée par régulation proportionnelle, proportionnelle intégrale ou tout autre programme de régulation connu de l'homme de l'art. Le procédé selon l'invention prend tout son intérêt dans le cas ou la température de consigne 18 du dispositif 1 de chauffage est modifiée.
La figure 2 représente graphiquement les variations de température et de taux de charge dans un dispositif de chauffage selon l'invention. Le graphique 2A représente une courbe de température ambiante 17 par rapport à une courbe de température de consigne 18 en fonction du temps. Le graphique 2B représente le taux de charge 16 temporel du radiateur 3 durant le même laps de temps que le graphique 2A.
Selon l'invention, le temps de fonctionnement du dispositif de chauffage est décomposé en cycles 28 de chauffage. De tels cycles 28 se définissent comme un laps de temps dont la durée est définie et fixe. Chaque cycle 28 peut, par exemple, durer quarante secondes ou encore soixante secondes. Le thermostat 5, la sonde 4 et le radiateur 3 effectuent toujours les mêmes actions durant un cycle 28. Typiquement le thermostat 5 répète les mêmes opérations de définition et transmission d'ordres 15 de chauffage à l'émetteur de chaleur 3. Selon le procédé de l'invention, un taux 16 de charge à appliquer à l'appareil de chauffage est déterminé et appliqué pour chaque cycle 28. Ainsi, chaque cycle 28 comporte, selon l'invention, une étape au cours de laquelle le taux de charge 16 à appliquer au radiateur 3 est calculé. Ce taux 16 de charge est calculé au début de chaque cycle 28 en fonction des paramètres de régulation.
Lors d'une modification 29 de la température de consigne 18, par exemple lors d'une augmentation de cette température de consigne 18, si un écart 30 de température entre la température ambiante 17 et la température de consigne 18, plus particulièrement ici un écart 30 entre la température ambiante 17 et une nouvelle température 31 de consigne, est tel que la température ambiante 17 est hors de la bande proportionnelle 27 par cette nouvelle température de consigne 31, le programme de régulation passe en régime transitoire. Afin que la température ambiante 17 atteigne la température de consigne 18 le plus rapidement possible, les systèmes de régulation actuels augmentent au maximum le taux 16 de charge, c'est à dire 100%. Dans de tels systèmes, le taux de charge 16 est défini à 100% jusqu'à ce que la température ambiante 17 ait atteint la température de consigne 18. Ainsi, si un taux de charge 32 précédent la modification 29 de consigne, appelé taux de charge 32 stationnaire, est élevé, l'écart 30 entre un taux de charge stationnaire 32 et un taux de charge 33 transitoire, c'est à dire le taux de charge calculé après modification 29 de la consigne, est faible dans les dispositifs de chauffage actuels. L'écart entre l'émission de chaleur avant la modification 29 de température de consigne 18 et l'émission de chaleur après ladite modification 29 est faible. L'augmentation de la température ambiante 17 est donc lente. Avec les systèmes de régulation 19 actuels, une surchauffe de faible amplitude à lieu.
Par exemple, lors d'une augmentation de la température de consigne 18, si le taux de charge 32 stationnaire, était précédemment de 85%, le taux de charge 33 transitoire défini afin de rejoindre la température de consigne 18 est supérieur de 15% par rapport au taux de charge stationnaire 32. Ainsi la température 17 ambiante augmente t elle lentement. Cependant si le taux de charge stationnaire 32 est faible, l'écart entre le taux de charge stationnaire 32 et le taux de charge 33 transitoire est important avec les dispositifs de chauffage actuels. L'écart entre l'émission de chaleur avant la modification 29 de température de consigne 18 et l'émission de chaleur après ladite modification 29 est important. L'augmentation de la température ambiante 17 est donc brusque et importante. Avec les systèmes de régulation actuels, lorsque la température ambiante 17 rejoint la température de consigne 18, une importante surchauffe à lieu.
Par exemple, si le taux de charge stationnaire 32 était précédemment de 15 %, le taux de charge 33 transitoire défini par le programme de régulation actuel afin de rejoindre la température de consigne 18 est supérieur de 85% par rapport au taux de charge 32 stationnaire. La température ambiante 17 augmente alors brusquement. Une importante surchauffe à alors lieu au moment ou la température ambiante 17 rejoint la température de consigne 18. Pour éviter cette surchauffe, le procédé selon l'invention prévoit que le taux de charge 33 transitoire calculé par le programme de régulation soit modulé. Un telle modulation est effectuée à l'aide d'une modification des paramètres de régulations pris en compte par le programme de régulation 19. Un programme de modulation 34 permet de modifier lesdits paramètres de régulation. Ledit programme de modulation 34 est contenu dans la mémoire de programme 12. Selon le procédé de l'invention, le taux de charge 32 stationnaire est pris en compte dans le programme de régulation 19 en plus des paramètres de régulation classiques pour définir le taux de charge 33 transitoire. En prenant en compte le taux de charge 32 stationnaire, le procédé selon l'invention renseigne le thermostat 5 sur les besoins en chauffage du local. Ce renseignement permet de savoir si un faible taux de charge 33 transitoire suffit à faire augmenter brusquement la température ambiante 17 ou au contraire si un fort taux de charge 33 transitoire ne fera que faiblement augmenter la température ambiante 17. Typiquement, plus l'écart entre le taux de charge stationnaire 32 et le taux de charge 33 transitoire calculé normalement par le programme de régulation 19 sans modulation est important, plus l'écart entre le taux de charge 33 transitoire calculé avec les paramètres de régulation modulés et le taux de charge 33 transitoire calculé par le programme de régulation 19 non modulé est important.. Un mode préférentiel de réalisation de l'invention prévoit que le programme de régulation modulé définissant le taux de charge 33 transitoire comporte, entre autre, comme paramètres de régulation un écart 36 entre une ancienne température de consigne 35 et la nouvelle température de consigne 31. L'ancienne température de consigne 35 est la température de consigne 18 avant modification 29 de ladite température de consigne 18. La nouvelle température de consigne 31 est la température de consigne 18 après modification 29 de ladite température de consigne 18. Dans ce mode préférentiel de réalisation, le fait de prendre en compte l'écart 36 entre la nouvelle température de consigne 31 et l'ancienne température de consigne 35 pour la modulation du taux de charge 33 transitoire permet de déterminer l'importance de l'émission de chaleur a fournir pour rattraper la nouvelle température de consigne 31. Plus cet écart 36 est important, plus la chaleur à émettre est importante et donc plus le taux de charge 33 transitoire doit être important. inversement si cet écart 36 est faible, la chaleur à émettre est faible et donc le taux de charge 33 en transition doit être faible.
Un mode préférentiel de réalisation du procédé selon l'invention prévoit de réduire le laps de temps consacré au régime transitoire au minimum. Plus particulièrement, le procédé selon l'invention prévoit de moduler les paramètres de régulation uniquement durant les cycles pendant lesquels la température ambiante 17 est hors de la bande proportionnelle 27.
Lors d'une modification 29 de la température de consigne 18, les paramètres de régulations ne sont modifiés que dans les cas ou ladite modification 29 de la température de consigne 18 est telle que la température ambiante 17 est située hors de la bande proportionnelle 27 définie par la nouvelle température de consigne 31. Si la nouvelle température de consigne 31 est telle que la température ambiante 17 est toujours située dans la bande proportionnelle 27 définie par cette nouvelle température de consigne 31, alors les paramètres de régulations en régime stationnaire restent les paramètres appliqués. De plus, dans le cas ou la température ambiante 17 est hors de la bande proportionnelle 27 de la nouvelle température de consigne 31, lorsque la température ambiante 17 rejoint ladite bande proportionnelle 27, le procédé selon l'invention prévoit de ne plus moduler le taux de charge 16 calculé. Typiquement, lors d'une période de transition, dès que la température ambiante 17 atteint une valeur comprise dans la bande proportionnelle 27, le procédé selon l'invention repasse en régime stationnaire. Ce mode de réalisation préférentiel permet un retour de la température ambiante 17 au niveau de la température de consigne 18 sans variation trop brusque. Le taux de charge 16 à appliquer au dispositif 1 de chauffage est calculé en début de cycle 28. Ce taux de charge 16 est appliqué pour toute la durée du cycle 28 pour lequel il a été calculé. Un autre mode de réalisation préférentiel prévoit que les paramètres définissant le taux de charge 33 transitoire sont tels qu'il prennent en compte la variation de la température ambiante 17 durant ladite période de transition.
Typiquement, durant une période de transition, le taux de charge 33 transitoire est modulé en fonction de la vitesse à laquelle l'écart 30 entre la température ambiante 17 et la température de consigne 18 se réduit. Si l'écart 30 de température durant le cycle 28 en cours est très nettement inférieur à l'écart 30 de température lors du cycle 28 précédent, le taux de charge 33 transitoire calculé pour le cycle en court est alors modulé en fonction de cette réduction de l'écart 30 de température. Typiquement si l'augmentation de la température ambiante 17 est trop importante, le taux de charge 33 transitoire est réduit pour éviter une surchauffe. Inversement, si l'augmentation de la température ambiante 17 est trop faible, le taux de charge 33 transitoire est augmenté pour rejoindre plus rapidement la température de consigne 18. Afin de permettre au calcul du taux 16 de charge d'un cycle 28 de prendre en compte le taux de charge 32 stationnaire, les taux de charges 16 calculés sont stockés en mémoire de donnée 11. Les taux de charge 16 sont stockés durant un laps de temps suffisamment long pour permettre aux dites données stockées de servir de référence aux futur taux de charge 16 a calculer. Ce laps de temps est cependant suffisamment court pour ne pas encombrer inutilement la mémoire 11 de donnée du thermostat 5. Par exemple, les taux de charge 16 calculés pour le cycle 28 en cours peut être gardé en mémoire pour les cycles 28 des dix minutes suivant le calcul dudit taux 16 de charge. Dans un tel cas, le calcul du taux de charge 33 transitoire peut prendre en compte, pour la modulation du taux de charge 33 transitoire calculé, le taux 16 de charge appliqué dix minutes auparavant par le dispositif 1 de chauffage.
Dans un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention, on peut prévoir que la décomposition du temps de chauffage en cycle 28 se compose de cycles 28 durant soixante ou quarante secondes. Le procédé selon l'invention évite ainsi la création d'une surchauffe ou d'un sur refroidissement lors d'une modification 29 de température de consigne 18. De plus, le procédé selon l'invention ne nécessite qu'un court laps de temps pour s'adapter à une modification 29 de température de consigne 18, et ce quel qu'il soit, sans nécessiter une longue phase d'apprentissage.
Claims (9)
- REVENDICATIONS1 - Procédé de chauffage à l'aide d'un dispositif (1) de chauffage comportant un thermostat (5), une sonde (4) et un émetteur de chaleur (3), le 5 procédé comportant - une étape au cours de laquelle on alimente en énergie (2) le dispositif de chauffage, - une étape au cours de laquelle la sonde mesure la température (17) ambiante 10 - une étape au cours de laquelle le thermostat détermine un ordre (15) de chauffage, - une étape au cours de laquelle on régule l'alimentation en énergie de l'émetteur de chaleur à l'aide de l'ordre de chauffage, ledit ordre de chauffage comportant un taux de charge temporel (16) défini en fonction de 15 paramètres de régulation, lesdits paramètres étant stockés dans une mémoire de donnée (11), l'écart (30) entre la température ambiante et une température de consigne (18) étant un de ces paramètres, - une étape au cours de laquelle la température de consigne est modifiée (29), 20 caractérisé en ce que - le temps de fonctionnement du dispositif de chauffage est décomposé en cycles (28) de chauffage, le taux de charge temporel étant calculé pour chaque cycles par un programme de régulation (19), ledit taux de charge temporel étant égal à une proportion du cycle pendant lequel la 25 chaleur est émise - on exécute une étape au cours de laquelle le programme de régulation est modulé pour calculer un taux de charge (33) transitoire différent d'un taux de charge nominal en fonction d'un taux de charge (32) stationnaire, ledit taux de charge stationnaire correspondant au taux de 30 charge de l'appareil de chauffage avant modification de la température de consigne, - le taux de charge (33) en transitoire est appliqué à l'émetteur de chaleur.
- 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la 35 modulation du taux de charge se fait en fonction de l'écart de températureentre une ancienne (35) et une nouvelle (31) température de consigne, ladite ancienne température de consigne étant la température de consigne avant la modification de la température de consigne, ladite nouvelle température de consigne étant la température de consigne après la modification de la température de consigne.
- 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que la modulation du programme de régulation n'a lieu que durant des cycles pendant lesquels la température ambiante est hors d'une bande proportionnelle (27), ladite bande proportionnelle définissant un écart type, entre la température ambiante et la température de consigne, pour lequel la régulation est effectuée sans modulation.
- 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la modulation pour chaque cycle se fait en fonction de la variation d'écart de température entre la température ambiante et la température de consigne.
- 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte une étape au cours de laquelle le taux de charge calculé est stocké dans la mémoire de donnée du thermostat.
- 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que le stockage du taux de charge calculé est effectué pendant dix minutes 20 suivant le calcul dudit taux de charge.
- 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'un cycle dure soixante secondes.
- 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que la modification de la température de consigne est une augmentation de la 25 température de consigne.
- 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le taux de charge stationnaire utilisé pour le calcul du taux de charge transitoire du cycle en cours est le taux de charge calculé dix minutes auparavant.
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