FR2941771A1 - Appareil de stockage d'electricite et de chaleur - Google Patents
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Abstract
Un premier moyen de calcul (106) calcule une heure de démarrage d'une opération de stockage de chaleur afin de stocker une quantité de chaleur nécessaire à une heure de fin d'une période nocturne. Un deuxième moyen de calcul (111) calcule une heure de démarrage d'une opération de stockage d'électricité afin de stocker une quantité d'électricité nécessaire à l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur. En variante, l'heure de démarrage de l'opération de stockage d'électricité est calculée, de sorte que la valeur de puissance de charge soit inférieure ou égale à une valeur prédéterminée à l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur, et que la quantité d'électricité nécessaire soit stockée à l'heure de fin de la période nocturne.
Description
APPAREIL DE STOCKAGE D'ELECTRICITE ET DE CHALEUR Description La présente invention se rapporte à un appareil de stockage d'électricité et de chaleur. L'appareil dispose d'une portion de stockage d'électricité et d'une portion de stockage de chaleur. L'électricité et la chaleur sont stockées en utilisant l'électricité nocturne procurée durant la nuit, et le coût de l'électricité nocturne est relativement bas. Le document JP-A-2005-164124 divulgue un appareil d'alimentation en eau chaude du type pompe à chaleur ayant une batterie et une portion de stockage de chaleur. La portion de stockage de chaleur comporte un cycle de pompe à chaleur et un réservoir d'eau chaude, et la chaleur est stockée dans le réservoir en activant le cycle de pompe à chaleur. La charge de la batterie ainsi que le stockage de chaleur de la portion de stockage de chaleur sont exécutés durant la nuit, parce que l'électricité nocturne peut être obtenue avec un coût relativement bas durant la nuit. Dans le cas où le moment où l'on réalise la charge de la batterie et le moment où l'on réalise le stockage de chaleur ne sont pas commandés, une valeur de consommation électrique instantanée peut augmenter lorsque la charge de la batterie et le stockage de chaleur sont exécutés au même moment. Dans ce cas, du fait qu'une capacité électrique contractuelle doit augmenter afin de correspondre à la valeur de consommation électrique augmentée, le coût peut s'élever avec l'augmentation de la capacité électrique contractuelle.
A la lumière des problèmes précédents ainsi que d'autres problèmes, c'est un objet de la présente invention de prévoir un appareil de stockage d'électricité et de chaleur. Selon un exemple de la présente invention, un appareil de stockage d'électricité et de chaleur comporte une portion (1) de stockage d'électricité qui sert à stocker l'électricité, une portion de chauffage (2) activée électriquement, une portion (3) de stockage de chaleur qui sert à stocker la chaleur générée par la portion de chauffage, et une unité de commande (100). L'unité de commande sert à commander une opération de stockage d'électricité de la portion de stockage d'électricité, et une opération de stockage de chaleur de la portion de stockage de chaleur. La portion de stockage d'électricité et la portion de stockage de chaleur sont mises en service durant la nuit, et le coût de l'électricité nocturne est inférieur à celui d'une autre période selon un contrat de fourniture d'électricité. L'unité de commande comporte un premier moyen de calcul (106) et un deuxième moyen de calcul (111). Le premier moyen de calcul calcule une heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur afin de stocker une quantité de chaleur nécessaire prédéterminée jusqu'à une heure de fin de la période nocturne. Le deuxième moyen de calcul (111) calcule une heure de démarrage de l'opération de stockage d'électricité, de manière à ce que la portion de stockage d'électricité stocke une quantité nécessaire prédéterminée d'électricité à l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur. Alternativement, le deuxième moyen de calcul (111) calcule une heure de démarrage de l'opération de stockage d'électricité, de sorte qu'une valeur de puissance de charge de la portion de stockage d'électricité devienne inférieure ou égale à une valeur prédéterminée à l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur, et de sorte que la quantité nécessaire d'électricité soit stockée à l'heure de fin de la période nocturne. La quantité nécessaire de chaleur et la quantité nécessaire d'électricité sont établies par rapport à une seule journée sur la base d'un historique. La portion de stockage d'électricité commence l'opération de stockage d'électricité sur la base de l'heure de démarrage calculée, et la portion de stockage de chaleur commence l'opération de stockage de chaleur sur la base de l'heure de démarrage calculée. En conséquence, on peut éviter l'augmentation du coût énergétique de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur. Les objets, caractéristiques et avantages ci-dessus ainsi que d'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention vont ressortir plus clairement d'après la description détaillée suivante élaborée en référence aux 10 dessins annexés. Dans les dessins : La Fig. 1 est un diagramme schématique illustrant un appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon un premier mode de réalisation; La Fig. 2 est un organigramme illustrant une opération de 15 l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur; La Fig. 3 est un chronogramme illustrant un exemple de fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur; La Fig. 4 est un organigramme illustrant un fonctionnement 20 de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon un deuxième mode de réalisation; La Fig. 5 est un graphique illustrant la relation entre un temps de charge et un état d'une portion de stockage d'électricité de l'appareil; 25 La Fig. 6 est un chronogramme illustrant un exemple de fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur; La Fig. 7 est un graphique illustrant une relation entre un nombre de cycles et une capacité de décharge de la portion 30 de stockage d'électricité; La Fig. 8 est un organigramme illustrant un fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon un troisième mode de réalisation; La Fig. 9 est un organigramme illustrant un fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon un quatrième mode de réalisation; La Fig. 10 est une vue avant illustrant une unité de 5 commande distante d'un appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon un cinquième mode de réalisation; La Fig. 11 est une vue avant illustrant un premier exemple d'affichage de l'unité de commande distante; La Fig. 12 est une vue avant illustrant un deuxième 10 exemple d'affichage de l'unité de commande distante; La Fig. 13 est une vue avant illustrant un troisième exemple d'affichage de l'unité de commande distante; La Fig. 14A est une vue avant illustrant un quatrième exemple d'affichage de l'unité de commande distante, et la 15 Fig. 14B est une vue avant illustrant un cinquième exemple d'affichage de l'unité de commande distante; La Fig. 15 est une vue avant illustrant un sixième exemple d'affichage de l'unité de commande distante; La Fig. 16 est une vue avant illustrant un septième 20 exemple d'affichage de l'unité de commande distante; La Fig. 17 est une vue avant illustrant un huitième exemple d'affichage de l'unité de commande distante; La Fig. 18 est une vue avant illustrant un premier exemple d'affichage de l'unité de commande distante d'un appareil de 25 stockage d'électricité et de chaleur selon un sixième mode de réalisation; La Fig. 19 est un chronogramme illustrant un exemple de fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur; 30 La Fig. 20 est un organigramme illustrant un fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon un septième mode de réalisation; La Fig. 21 est une vue avant illustrant un premier exemple d'affichage d'une unité de commande distante de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur; La Fig. 22 est une vue avant illustrant un deuxième 5 exemple d'affichage de l'unité de commande distante; La Fig. 23 est un diagramme schématique illustrant un appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon un huitième mode de réalisation; La Fig. 24 est une vue transversale schématique illustrant 10 un appareil de stockage d'électricité et de chaleur; La Fig. 25 est une vue transversale schématique illustrant un appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon un neuvième mode de réalisation; La Fig. 26 est un diagramme schématique illustrant un 15 appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon un dixième mode de réalisation; La Fig. 27 est un diagramme schématique illustrant un premier exemple de fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur; et 20 La Fig. 28 est un diagramme schématique illustrant un deuxième exemple de fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur.
(Premier Mode de Réalisation) 25 Un appareil de stockage d'électricité et de chaleur d'un premier mode de réalisation est utilisé principalement à la maison. Comme montré dans la Fig. 1, l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur possède un accumulateur 1 30 correspondant à une portion de stockage d'électricité, une unité 2 de pompe à chaleur correspondant à une portion de chauffage, et une unité 3 de réservoir correspondant à une portion de stockage de chaleur.
L'accumulateur 1 comporte une batterie rechargeable 10 pour stocker de l'électricité. L'unité 3 de réservoir stocke la chaleur dans un réservoir 31 d'eau chaude 31 en activant l'unité 2 de pompe à chaleur en utilisant l'énergie 5 électrique. Le stockage de l'électricité dans l'accumulateur 1 et le stockage de la chaleur dans le réservoir 31 sont commandés par une unité de commande 100. Le stockage d'électricité et le stockage de chaleur sont effectués en utilisant l'électricité 10 nocturne alimentée pendant une période nocturne allant de 23h à 7h du matin. Le coût d'électricité nocturne est bas relativement au coût de l'électricité fournie à une autre période de la journée comme le matin, le soir, et pendant la journée, selon un contrat de fourniture d'électricité avec une 15 entreprise fournissant l'électricité. La portion de stockage de chaleur alimente directement l'eau chaude à une sortie à travers un tuyau 33 d'eau chaude. La sortie peut être un robinet dans la cuisine, une cuvette ou une baignoire, ou une douche dans une salle de bain, par 20 exemple. L'eau chaude correspond à un milieu thermique stocké dans le réservoir 31. Alternativement, un échangeur thermique (non montré) peut échanger la chaleur entre le milieu thermique stocké dans le réservoir 31 et l'eau chaude à procurer. Dans ce cas, l'eau chaude chauffée par le milieu 25 thermique est procurée à la sortie. La portion de stockage de chaleur peut correspondre à une combinaison de l'unité 2 de pompe à chaleur et l'unité 3 de réservoir. L'unité 2 de pompe à chaleur fait bouillir de l'eau basse température en échangeant la chaleur avec un réfrigérant 30 ayant une température élevée et une pression élevée. L'eau basse température est alimentée à l'unité 2 de pompe à chaleur depuis une partie du fond du réservoir 31 à travers un tuyau d'entrée 25. L'unité 3 de réservoir dispose d'un logement 35 accueillant le réservoir 31. L'eau chaude chauffée par l'unité 2 de pompe à chaleur est introduite au niveau d'une partie supérieure du réservoir 31 à travers un tuyau de sortie 26. L'unité 2 de pompe à chaleur comporte au moins un compresseur, un échangeur thermique stockant la chaleur, une soupape de détente, et un évaporateur, par exemple, qui sont reliés en cercle. L'échangeur thermique stockant la chaleur peut être un échangeur thermique à eau réfrigérante, et l'évaporateur peut être un échangeur thermique absorbant la chaleur. L'unité 2 de pompe à chaleur construit un cycle supercritique de la pompe à chaleur en utilisant du dioxyde de carbone comme réfrigérant, par exemple, parce que le dioxyde de carbone a une température critique basse. Dans le cycle supercritique de la pompe à chaleur, le réfrigérant côté pression élevée a une pression supérieure ou égale à une pression critique du réfrigérant. En raison du cycle supercritique de la pompe à chaleur, le réservoir 31 peut stocker l'eau chaude ayant une température élevée telle que 85-90°C, en comparaison à un cycle typique de la pompe à chaleur.
Le réservoir 31 est une cuve longue à la verticale dans lequel un milieu thermique est stocké, et est fait d'un métal résistant à la corrosion comme l'acier inoxydable. Etant donné qu'un élément d'isolation thermique est agencé autour du réservoir 31, la température de l'eau chaude peut être maintenue à un niveau élevé pendant longtemps. Un tuyau d'alimentation 32 est relié à une partie de base du réservoir 31 afin d'alimenter l'eau du robinet. Une soupape 34 de réduction de pression est agencée dans le tuyau d'alimentation 32 de manière à commander la pression de l'eau du robinet fournie. Un circuit 30 de commande du système d'alimentation en eau chaude est agencé dans l'unité 3 de réservoir afin de commander un système d'alimentation en eau chaude. Par exemple, le circuit 30 de commande du système commande le stockage d'eau chaude dans le réservoir 31, et émet un signal d'instruction ordonnant de mettre en oeuvre le fonctionnement de la pompe à chaleur pour un circuit 20 de commande de la pompe à chaleur agencé dans l'unité 2 de pompe à chaleur. Le circuit 20 de commande de la pompe à chaleur commande le compresseur et une pompe pour faire circuler le milieu thermique, sur la base du signal d'instruction émis du circuit 30 de commande du système. La batterie rechargeable 10 est située au-dessus du réservoir 31 dans le logement 35 de l'unité 3 de réservoir, et est disposée sur un panneau de séparation agencé dans le logement 35. Le panneau de séparation présente plusieurs trous traversants afin d'amener un espace accueillant le réservoir 31 et un espace accueillant la batterie rechargeable 10 à communiquer entre eux. Le réservoir 31 stocke un milieu thermique chauffé par l'unité 2 de pompe à chaleur. Le réservoir 31 et la batterie rechargeable 10 sont disposés dans le même espace défini par le logement 35. Par conséquent, la batterie rechargeable 10 peut être chauffée par le réservoir 31, parce que l'air dans le logement 35 est chauffé par la chaleur provenant du réservoir 31. C'est-à-dire, on peut commander la température de la batterie rechargeable 10 par la construction relativement simple.
La batterie rechargeable 10 est construite par un simple bloc de batteries plates ou plusieurs blocs de batteries plates. Une seule ou plusieurs batteries élémentaires sont scellées dans le bloc de batteries. La batterie rechargeable est réalisée à partir d'une batterie au lithium-ion, par exemple. La température de la batterie rechargeable 10 est maintenue constante en utilisant la chaleur perdue irradiée depuis le réservoir 31. Par conséquent, même si la température de l'air externe est basse, la température interne du logement 35 est maintenue à environ 40°C. A l'opposé, lorsqu'un capteur de température (non montré) détecte que la température de la batterie rechargeable 10 est supérieure ou égale à une valeur prédéterminée, la température de la batterie rechargeable 10 peut être maintenue à 20-40°C en activant seulement un ventilateur 11 de refroidissement. Un système 4 de conditionnement de l'alimentation électrique (PCS) est agencé à un côté en amont de la batterie rechargeable 10 dans un flux d'alimentation électrique du secteur, et commande la charge et la décharge de la batterie rechargeable 10. Le PCS 4 est situé adjacent à une ligne électrique du secteur, et comporte un circuit 40 de commande du PCS, un chargeur 41, et un onduleur 42 courant continu/courant alternatif.
Le chargeur 41 convertit le courant alternatif (CA) en un courant continu (CC), et commande la tension pour charger la batterie rechargeable 10. L'onduleur 42 courant continu/courant alternatif convertit l'alimentation en courant continu stockée dans la batterie rechargeable 10 en une alimentation en courant alternatif, en cas de besoin. La charge de la batterie rechargeable 10 à travers le chargeur 41, et la décharge de la batterie rechargeable 10 à travers l'onduleur 42 courant continu/courant alternatif sont commandées par le circuit 40 de commande de PCS.
La batterie rechargeable 10 et le chargeur 41 peuvent correspondre à une portion de stockage d'électricité. La batterie rechargeable 10 peut correspondre à une partie principale de la portion de stockage d'électricité. Un tableau de contrôle 5 est agencé à un côté en amont du PCS 4 dans le flux d'alimentation électrique du secteur, et distribue l'électricité du secteur alimentée depuis l'entreprise fournissant l'électricité à un PCS 4 et à des équipements domestiques. En plus, le tableau de contrôle 5 distribue l'alimentation en courant alternatif délivrée en sortie depuis le PCS 4 aux équipements domestiques. Le PCS 4 dispose d'une portion empêchant le courant inverse qui empêche l'électricité stockée dans la batterie rechargeable 10 ne soit transmise à la ligne électrique du secteur. L'électricité stockée est alimentée à un équipement domestique, uniquement lorsque l'équipement domestique en demande. L'équipement domestique comporte le système d'alimentation en eau chaude construit par l'unité 2 de pompe à chaleur et l'unité 3 de réservoir. L'électricité stockée peut être alimentée à un équipement autre que le système d'alimentation en eau chaude. Le circuit 40 de commande du PCS, le circuit 30 de commande du système d'alimentation en eau chaude, et le circuit 20 de commande de la pompe à chaleur communiquent entre eux. Le circuit 40 de commande du PCS et le circuit 30 de commande du système communiquent entre eux par l'intermédiaire d'une ligne de communication 7. Le circuit 30 de commande du système et le circuit 20 de commande de la pompe à chaleur communiquent entre eux en raison d'un système de communication par superposition de puissance utilisant une ligne électrique. L'unité de commande 100 peut être construite par le circuit 30 de commande du système et le circuit 40 de commande du PCS. Néanmoins, l'unité de commande 100 n'est pas limitée au circuit 30 de commande du système ni au circuit 40 de commande du PCS. L'unité de commande 100 peut être construite par un seul circuit de commande combiné, ou peut être construite par trois ou plusieurs circuits de commande.
Le circuit 40 de commande du PCS surveille la batterie rechargeable 10 par l'intermédiaire de la ligne de communication 7. Le circuit 30 de commande du système établit diverses conditions au moins pour le système d'alimentation en eau chaude, et communique avec une unité de commande distante 6 par le biais de la ligne de communication 7. L'unité de commande distante 6 affiche un état du système d'alimentation en eau chaude. L'opération d'ébullition de l'unité 2 de pompe à chaleur et l'opération de charge de la batterie rechargeable 10 seront décrites en se rapportant à la Fig. 2. L'opération d'ébullition de l'unité 2 de pompe à chaleur peut correspondre à une opération de stockage de chaleur d'une portion de stockage de chaleur. L'opération de charge de la batterie rechargeable 10 peut correspondre à une opération de stockage d'électricité d'une portion de stockage d'électricité. Comme le montre la Fig. 2, l'unité de commande 100 détermine si l'heure courante a dépassé 23h ou non à l'étape 101. Lorsqu'il est déterminé que l'heure courante a dépassé 23h, une quantité de chaleur restante de l'eau chaude laissée dans le réservoir 31 est calculée à l'étape 102. Une quantité moyenne d'utilisation de chaleur de l'eau chaude utilisée sur une période antérieure prédéterminée est calculée à l'étape 103. Une quantité de chaleur nécessaire pour faire bouillir l'eau chaude durant la période nocturne est calculée à l'étape 104 en utilisant la quantité de chaleur restante et la quantité d'utilisation de chaleur. Une température d'ébullition nécessaire de l'unité 2 de pompe à chaleur est calculée à l'étape 105 sur la base de la quantité de chaleur nécessaire calculée. L'heure de démarrage de l'ébullition est calculée à l'étape 106 afin de mettre fin à l'ébullition pour atteindre la quantité de chaleur nécessaire à une heure de fin (7h du matin) de la période nocturne. L'étape 106 correspond à un premier moyen destiné à calculer une heure de démarrage du stockage de chaleur de la portion de stockage de chaleur. Le premier moyen de calcul calcule l'heure de démarrage de l'ébullition de sorte que la quantité de chaleur nécessaire soit stockée dans la portion de stockage de chaleur à l'heure de fin de la période nocturne. La quantité de chaleur nécessaire par jour est établie sur la base d'un historique. L'unité de commande 100 calcule une quantité d'électricité restante qui est restée dans la batterie rechargeable 10 à l'étape 107. Une quantité moyenne d'utilisation d'électricité de l'électricité utilisée lors d'une période antérieure prédéterminée est calculée à l'étape 108. Une quantité de charge nécessaire durant la période nocturne est calculée à l'étape 109 sur la base de la quantité d'électricité restante et de la quantité d'utilisation d'électricité. Une durée de charge nécessaire pour atteindre la quantité de charge nécessaire calculée est calculée à l'étape 110. Une heure de démarrage de la charge est calculée à l'étape 111 afin de finir la charge à l'heure de démarrage de l'ébullition calculée à l'étape 106. L'étape 111 correspond à un deuxième moyen destiné à calculer l'heure de démarrage du stockage de l'électricité de la portion de stockage d'électricité. Le deuxième moyen de calcul calcule l'heure de démarrage de la charge de sorte que la quantité de charge nécessaire soit stockée dans la portion de stockage d'électricité à l'heure de démarrage de l'ébullition de la portion de chauffage. La quantité de charge nécessaire par jour est établie sur la base de l'historique. L'unité de commande 100 commence à charger la batterie rechargeable 10 à l'étape 112 à l'heure de démarrage de la charge calculée à l'étape 111. L'unité de commande 100 arrête de charger la batterie rechargeable 10 à l'étape 113 à l'heure de démarrage de l'ébullition calculée à l'étape 106. L'unité de commande 100 délivre en sortie un signal d'activation au circuit 20 de commande de la pompe à chaleur à l'étape 114 afin de lancer le fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur. A 7h du matin, l'unité de commande 100 délivre en sortie un signal d'arrêt au circuit 20 de commande de la pompe à chaleur à l'étape 115 afin d'arrêter le fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur. Les opérations de la Fig. 2 sont commandées par l'unité de commande 100. Alternativement, le circuit 30 de commande du système d'alimentation en eau chaude peut commander les étapes 101-106, 114, 115, et le circuit 40 de commande du PCS peut commander les étapes 101, 107-113. Dans ce cas, l'étape 101 est exécutée par au moins l'un du circuit 30 de commande du système d'alimentation en eau chaude et du circuit 40 de commande du PCS, et les étapes 102-106 et les étapes 107-110 peuvent être exécutées les unes parallèlement aux autres. Avant que l'étape 111 ne soit exécutée, le résultat du calcul de l'étape 106 est transmis du circuit 30 de commande du système d'alimentation en eau chaude au circuit 40 de commande du PCS à travers la ligne de communication 7. Par conséquent, la quantité de chaleur nécessaire qui a été bouillie durant la période nocturne est calculée sur la base de la quantité de chaleur restante dans le réservoir 31 et la quantité d'eau chaude utilisée dans la période antérieure prédéterminée. L'heure de démarrage du fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur est réglée de manière à achever le stockage de la quantité de chaleur nécessaire à 7h du matin. Le fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur prend fin à 7h du matin, ainsi, l'appareil d'alimentation en eau chaude du type pompe à chaleur peut faire l'objet d'un rabais comme appareil de stockage de chaleur nocturne utilisant l'électricité nocturne pour stocker la chaleur. La quantité de charge nécessaire est calculée sur la base de la quantité d'électricité restante dans la batterie rechargeable 10 et la quantité d'électricité utilisée dans la période antérieure prédéterminée. Ainsi, la durée de charge nécessaire peut être déterminée. L'heure de démarrage de la charge de la batterie rechargeable 10 est réglée de manière à terminer la charge de la batterie rechargeable 10 à l'heure de démarrage du fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur. Ainsi, on peut finir la charge de la portion de stockage d'électricité avec la quantité de charge nécessaire réglée sur la base de l'historique.
Selon le premier mode de réalisation, l'unité de commande 100 calcule une heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur de l'unité 2 de pompe à chaleur afin de stocker la quantité de chaleur nécessaire dans le réservoir 31 à l'heure de l'achèvement de la période nocturne, en raison de l'étape 106 de la Fig. 2.
En plus, l'unité de commande 100 calcule l'heure de démarrage de la charge de la batterie rechargeable 10 afin de stocker la quantité d'électricité nécessaire dans la batterie rechargeable 10 à l'heure du démarrage de l'opération de stockage de chaleur, en raison de l'étape 111 de la Fig. 2.
La batterie rechargeable 10 est chargée de l'heure de démarrage de la charge jusqu'à l'heure du démarrage de l'opération de stockage de chaleur. L'unité 2 de pompe à chaleur est mise en service de l'heure du démarrage de l'opération de stockage de chaleur jusqu'à l'heure de fin de la période nocturne afin de stocker la chaleur dans le réservoir 31.
Comme montré dans l'exemple de fonctionnement de la Fig. 3, l'opération de stockage de chaleur de l'unité 2 de pompe à chaleur peut prendre fin afin de stocker la quantité de chaleur nécessaire à l'heure de fin de la période nocturne. En plus, l'opération de stockage d'électricité de la batterie rechargeable 10 peut prendre fin afin de stocker la quantité d'électricité nécessaire à l'heure du démarrage de l'opération de stockage de chaleur. Ainsi, il est impossible d'effectuer l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur à la même heure.
Par conséquent, l'opération de stockage d'électricité ainsi que l'opération de stockage de chaleur prennent fin à l'heure de fin de la période nocturne sans augmenter la valeur de consommation d'électricité instantanée. C'est-à-dire, on peut empêcher l'augmentation de la capacité énergétique contractuelle convenue avec l'entreprise fournissant l'électricité. En conséquence, l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur peuvent être effectuées afin de réduire le coût énergétique en utilisant l'électricité nocturne. L'opération de stockage d'électricité est exécutée par rapport à la batterie rechargeable 10. Alternativement, l'opération de stockage d'électricité peut être exécutée par rapport à un dispositif de batterie supplémentaire, au cas où la quantité de charge nécessaire augmente en raison de la grande diffusion des véhicules électriques par exemple. L'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur sont effectuées à une heure plus proche de l'heure de fin de la période nocturne. Du fait que la charge de consommation électrique est relativement faible à l'heure qui est plus proche de l'heure de fin de la période nocturne, la charge de consommation électrique peut être homogénéisée tout au long de la période nocturne. L'heure de démarrage et l'heure d'achèvement de l'opération de stockage d'électricité pour la batterie rechargeable 10 ne sont pas limitées à un moment spécifique dans la période nocturne. Néanmoins, lorsqu'on règle l'heure de démarrage à ne heure tardive dans la période nocturne, la charge de consommation électrique peut être homogénéisée tout au long de la période nocturne, et on peut réduire l'émission de dioxyde de carbone. La charge de la batterie rechargeable 10 prend fin de manière synchronisée avec le démarrage du fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur, ainsi, on peut amener l'heure de démarrage de la charge à une heure tardive dans la période nocturne. Ainsi, la charge de consommation d'électricité peut être homogénéisée tout au long de la période nocturne, et on peut réduire l'émission de dioxyde de carbone. (Deuxième Mode de Réalisation)
L'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur sont mises en oeuvre en partie à la même 10 heure à l'intérieur d'une capacité d'alimentation électrique contractuelle, dans un deuxième mode de réalisation. Comme le montre la Fig. 4, une durée de charge nécessaire est calculée à l'étape 210, sur la base d'une quantité de charge nécessaire calculée à l'étape 109. En plus, une période 15 de réduction est calculée à l'étape 210. La période de réduction est une période nécessaire pour réduire la valeur de puissance de charge de manière à être inférieure ou égale à une valeur prédéterminée. La période de réduction correspond à une période requise pour réduire la charge de courant à une 20 valeur prédéterminée dans une condition de tension constante. On calcule à l'étape 211 une heure de démarrage de la charge, de sorte que la valeur de puissance de charge devienne inférieure ou égale à la valeur prédéterminée à l'heure de démarrage de l'ébullition calculée à l'étape 106. 25 Si une heure de fin de la charge dépasse une heure de fin de la période nocturne à l'étape 210 calculant la durée de charge nécessaire, l'heure de démarrage de la charge est recalculée (non montré dans l'organigramme de la Fig. 4) de sorte que la charge soit terminée à l'heure de fin de la 30 période nocturne. C'est-à-dire, lorsqu'on détermine que la charge n'est pas terminée durant la période nocturne, l'heure de démarrage de la charge est recalculée pour que la charge soit terminée à l'heure de fin de la période nocturne.5 L'heure de démarrage de la charge de la portion de stockage d'électricité est calculée à l'étape 211, de sorte que la valeur de puissance de charge devienne inférieure ou égale à la valeur prédéterminée à l'heure du démarrage de l'opération d'ébullition de la portion de chauffage. En plus, l'heure de démarrage de la charge est calculée de sorte que la quantité de charge nécessaire soit stockée dans la portion de stockage d'électricité à l'heure de fin de la période nocturne. La quantité de charge nécessaire par jour est établie sur la base d'un historique. L'unité de commande 100 commence à charger la batterie rechargeable 10 à l'étape 112 à l'heure de démarrage de la charge calculée à l'étape 211. L'unité de commande 100 délivre en sortie un signal de mise en service au circuit 20 de commande de la pompe à chaleur à l'étape 114 afin d'entamer le fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur. L'unité de commande 100 arrête de charger la batterie rechargeable 10 à l'étape 213 à une heure d'achèvement de la charge déterminée sur la base de la durée de charge nécessaire calculée à l'étape 210. A 7h du matin, l'unité de commande 100 délivre en sortie un signal d'arrêt au circuit 20 de commande de la pompe à chaleur à l'étape 115 afin d'arrêter le fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur. La période de réduction est définie de sorte que la valeur de puissance de charge de la portion de stockage d'électricité soit réduite de manière à être inférieure ou égale à la valeur prédéterminée dans la période de réduction. Selon le deuxième mode de réalisation, l'unité de commande 100 calcule l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur de l'unité 2 de pompe à chaleur afin de stocker la quantité de chaleur nécessaire dans le réservoir 31 à l'heure de fin de la période nocturne, en raison de l'étape 106 de la Fig. 4.
En plus, l'unité de commande 100 calcule l'heure de démarrage de la charge de la batterie rechargeable 10 afin de rendre la valeur de puissance de charge de la batterie rechargeable 10 inférieure ou égale à la valeur prédéterminée à l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur, en raison de l'étape 211 de la Fig. 4. La charge de la batterie rechargeable 10 commence depuis l'heure de démarrage de la charge, et est poursuivie pendant la durée de charge nécessaire. Le fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur commence à l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur, et prend fin à l'heure de fin de la période nocturne, afin de stocker la quantité de chaleur nécessaire dans le réservoir 31. Comme le montre l'exemple de fonctionnement de la Fig. 6, l'opération de stockage de chaleur de l'unité 2 de pompe à chaleur peut se terminer à l'heure de fin de la période nocturne afin de stocker la quantité de chaleur nécessaire. En plus, parce que la valeur de puissance de charge de la batterie rechargeable 10 devient inférieure ou égale à la valeur prédéterminée à l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur, l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur se chevauchent dans le temps. Par conséquent, l'opération de stockage d'électricité ainsi que l'opération de stockage de chaleur se terminent à l'heure de fin de la période nocturne sans augmenter la valeur de consommation d'électricité. Ainsi, on peut empêcher la capacité énergétique contractuelle d'augmenter, et on peut réduire le coût énergétique en utilisant l'électricité nocturne pour l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur. L'unité de commande 100 peut apprendre les caractéristiques de charge de la batterie rechargeable 10. Par exemple, l'une des caractéristiques d'une batterie au lithium- • 2941771 19 ion est qu'une valeur de puissance de charge baisse à un horizon de charge ultérieur. Dans ce cas, une période pendant laquelle seule l'opération de stockage d'électricité est mise en oeuvre est réglée pour se terminer lorsque la valeur de 5 puissance de charge devient inférieure ou égale à la valeur prédéterminée. Du fait que l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur se chevauchent, on peut réduire le temps total des opérations, alors qu'on peut 10 empêcher la capacité énergétique contractuelle d'augmenter. Par conséquent, le chevauchement entre l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur est efficace, en comparaison à un cas comparatif dans lequel l'opération de stockage de chaleur est réalisée après la fin 15 complète de l'opération de stockage d'électricité. Dans le cas comparatif, il peut être nécessaire que l'opération de stockage de chaleur soit effectuée après l'heure de fin de la période nocturne, qui va au-delà de la période nocturne. La Fig. 5 montre des caractéristiques de charge 20 représentatives de la batterie au lithium-ion, lorsque la charge est effectuée dans une condition d'un courant de 1150mA(1C), une tension de 4,2V(CC'CV) et une température ambiante de 25°C. Lorsqu'un délai de charge dépasse 90 minutes, le courant 25 de charge est de 120mA. Ainsi, la valeur de puissance de charge par cellule diminue pour être d'environ 1/10 par rapport au moment de démarrage de la charge. La période de réduction requise pour réduire la valeur de puissance de charge pour qu'elle soit inférieure ou égale à la valeur 30 prédéterminée est calculée en utilisant les caractéristiques. L'heure de démarrage de l'opération d'ébullition de l'unité 2 de pompe à chaleur est déterminée sur la base de la période de réduction. Par conséquent, l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur sont mises en oeuvre durant la nuit sans augmenter la capacité énergétique contractuelle.
La Fig. 7 montre les caractéristiques du cycle de charge et de décharge. La batterie rechargeable 10 se détériore, lorsque la charge et la décharge sont répétées. La charge est effectuée dans une condition de 1150mA(1C)/4,2V (CC'CV) /2,5h, et la décharge est effectuée dans une condition de 1150mA(1C) (E.V.=2,75V). La température ambiante est établie à 25°C lors de la charge et de la décharge.
Lorsque la charge et la décharge sont répétées, on diminue une capacité de décharge. On mémorise un nombre de cycles effectif de la charge et de la décharge ce qui permet d'estimer les caractéristiques de détérioration selon le nombre de cycles.
La période de réduction est calculée en utilisant les caractéristiques de détérioration. Par conséquent, la durée permettant d'effectuer l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur au même moment peut être réglée avec plus de précision. (Troisième Mode de Réalisation) La capacité de chauffage de l'unité 2 de pompe à chaleur correspondant à une portion de chauffage peut changer, dans un troisième mode de réalisation. Une opération de stockage d'électricité et une opération de stockage de chaleur prennent fin durant la nuit en commandant la capacité de chauffage de l'unité 2 de pompe à chaleur.
Comme montré dans la Fig. 8, on déterminer que l'heure de démarrage de la charge calculée à l'étape 211 est égale à 23h ou les dépasse à l'étape 301. Lorsque l'heure de démarrage de la charge est égale à 23h ou la dépasse (OUI à l'étape 301), les étapes 112, 114, 213, 115 sont exécutées comme au deuxième mode de réalisation, parce que l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur peuvent se terminer durant la période nocturne. Lorsqu'on détermine que l'heure de démarrage de la charge est avant 23h (NON à l'étape 301), on estime une heure lorsque la valeur de puissance de charge devient égale à la valeur prédéterminée, si on suppose que la charge commence à 23h. En plus, une capacité de chauffage nécessaire de l'unité 2 de pompe à chaleur est calculée à l'étape 302 afin de stocker la quantité de chaleur nécessaire dans le réservoir 31 dans un délai allant de l'heure estimée à l'heure de fin de la période nocturne (7h du matin). L'heure de démarrage de l'ébullition est recalculée à l'étape 306 en utilisant la capacité de chauffage calculée de l'unité 2 de pompe à chaleur, afin de terminer l'ébullition de la quantité nécessaire de chaleur à la fin de la période nocturne. En plus, on recalcule une heure de démarrage de la charge à l'étape 311 de sorte que la valeur de puissance de charge devienne égale à la valeur prédéterminée à l'heure de démarrage de l'ébullition recalculée de l'étape 306.
La charge de la batterie rechargeable 10 commence à l'étape 312 à l'heure de démarrage de la charge recalculée de l'étape 311. Le fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur commence à l'étape 314 en délivrant en sortie un signal de mise en service au circuit 20 de commande de la pompe à chaleur à l'heure de démarrage de l'ébullition recalculée de l'étape 306. A ce stade, l'unité 2 de pompe à chaleur a la capacité de chauffage calculée à l'étape 302. La charge de la batterie rechargeable 10 est arrêtée à l'étape 313 à l'heure d'achèvement de la charge calculée sur la base de l'heure de démarrage de la charge recalculée et la durée de charge nécessaire. Le fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur est arrêté à l'étape 115. Selon le troisième mode de réalisation, lorsque l'heure de démarrage de la charge arrive plus tôt que l'heure de début de la période nocturne à l'étape 301, on détermine que l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur n'ont pas été achevées durant la période nocturne. Dans ce cas, la capacité de chauffage de l'unité 2 de pompe à chaleur augmente de sorte que l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur prennent fin durant la période nocturne. L'heure de démarrage de l'ébullition et l'heure de démarrage de la charge sont recalculées dans une condition où la capacité de chauffage augmente. Ainsi, l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur peuvent être exécutées de manière sure durant la période nocturne.
(Quatrième Mode de Réalisation) Un quatrième mode de réalisation est décrit dans un cas où une opération de stockage d'électricité et une opération de stockage de chaleur ne sont pas achevées durant la nuit même si une capacité de chauffage de l'unité 2 de pompe à chaleur augmente au niveau maximal dans le troisième mode de réalisation. Comme montré dans la Fig. 9, lorsque l'heure de démarrage de la charge arrive plus tôt que 23h, (NON à l'étape 301), l'étape 302 est exécutée similairement au troisième mode de réalisation. On détermine que La capacité de chauffage calculée de l'unité 2 de pompe à chaleur est inférieure ou égale à la capacité maximale ou non à l'étape 401. La capacité maximale est déterminée sur la base des conditions ambiantes telles que la capacité énergétique contractuelle et la température externe. Lorsqu'on détermine que la capacité de chauffage calculée de l'unité 2 de pompe à chaleur est inférieure ou égale à la capacité maximale à l'étape 401, les étapes 306-115 de la Fig. 8 sont exécutées de manière similaire au troisième mode de réalisation. Lorsqu'on détermine que la capacité de chauffage calculée de l'unité 2 de pompe à chaleur est supérieure à la capacité maximale à l'étape 401, une première augmentation du coût AI est calculée à l'étape 402 par rapport à un temps différentiel entre l'heure de démarrage de la charge et l'heure de début de la période nocturne. Le temps différentiel correspond à un temps supplémentaire sur la période nocturne.
On fait fonctionner l'unité 2 de pompe à chaleur à la capacité maximale dans la période nocturne, et elle est prioritaire par rapport à l'opération de charge dans la période nocturne. C'est-à-dire, on accorde la priorité à l'opération d'ébullition plutôt qu'à la charge d'électricité dans la période nocturne. On empêche la charge de la batterie rechargeable 10 pendant le temps différentiel. La première augmentation du coût AI se produit en raison de l'alimentation secteur procurée par une entreprise fournissant l'électricité au-delà de la période nocturne. En plus, une deuxième augmentation du coût LII est calculée à l'étape 403 par rapport au temps différentiel, où l'unité 2 de pompe à chaleur est mise en service au-delà de la période nocturne. A ce stade, on accorde la priorité à la charge d'électricité plutôt qu'à l'opération d'ébullition dans la période nocturne. La première augmentation de coût AI et la deuxième augmentation de coût LxII sont comparées à l'étape 404. Lorsque la première augmentation de coût Ai est supérieure ou égale à la deuxième augmentation de coût LII, on accorde la priorité à l'opération de charge à l'étape 405 dans la période nocturne. Lorsque la première augmentation de coût 8I est inférieure à la deuxième augmentation de coût 811, on accorde la priorité à l'opération d'ébullition à l'étape 406 dans la période nocturne. A l'étape 406, on réduit la durée de charge par le temps différentiel. A l'étape 405, la température de l'eau chaude stockée dans le réservoir 31 est abaissée, en comparaison à un cas où la quantité de chaleur nécessaire est stockée dans le réservoir 31 dans la période nocturne. Spécifiquement, la température d'ébullition dans la période nocturne est recalculée en soustrayant la quantité de chaleur qu'on ne peut stocker dans la période nocturne. Ainsi, le volume du réservoir 31 peut être utilisé efficacement. Par conséquent, l'efficacité de l'opération de stockage de chaleur peut être améliorée, et l'efficacité de l'opération de l'unité 2 de pompe à chaleur peut être améliorée. Lorsque l'opération de charge bénéficie de la priorité à l'étape 405, le manque en termes de quantité de chaleur nécessaire est couvert en réactivant l'unité 2 de pompe à chaleur à une autre période de la journée, comme le matin, le soir ou pendant la journée. Lorsque l'opération de charge bénéficie de la priorité dans la période nocturne, le manque en termes de quantité de chaleur nécessaire peut être couvert en poursuivant le fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur après la fin de la période nocturne. Néanmoins, dans ce cas, il est inutile de recalculer la température d'ébullition.
Selon le quatrième mode de réalisation, on détermine que la priorité doit être accordée à l'opération de stockage d'électricité ou à l'opération de stockage de chaleur sur la base du coût, lorsqu'on détermine que l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur ne sont pas terminées durant la période nocturne, même si l'unité 2 de pompe à chaleur est lancée à la capacité maximale. Ainsi, on peut limiter l'augmentation du coût en raison de la consommation électrique au-delà de la période nocturne.
On détermine que la priorité doit être accordée à l'opération de stockage d'électricité ou à l'opération de stockage de chaleur sur la base du coût. Alternativement, un ratio de l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur dans la période nocturne peut être établi de sorte que le coût de consommation électrique pendant une journée soit le minimum.
(Cinquième Mode de Réalisation) Lorsqu'une opération de stockage d'électricité et une opération de stockage de chaleur ne sont pas chevées dans la période nocturne, une unité de commande distante 6 en informe un utilisateur d'un appareil de stockage d'électricité et de chaleur, afin de favoriser l'économie d'énergie, dans un cinquième mode de réalisation. Comme montré dans la Fig. 10, l'unité de commande distante 6 dispose d'un afficheur 60 fait d'un panneau à cristaux liquide et de divers commutateurs de commande.
L'afficheur 60 affiche un mode de fonctionnement d'une portion de stockage de chaleur, la date ainsi que l'heure, la quantité de stockage d'eau chaude, ou la température de l'eau chaude, par exemple. Le commutateur de commande peut être un commutateur 62 de mode de navigation, un commutateur 63 de mode de fonctionnement, et un commutateur 64 de la température de l'eau chaude, ou un commutateur 65 de suspension. Le commutateur 62 de mode de navigation est utilisé dans le but de connaître l'état de fonctionnement. Le commutateur 63 de mode de fonctionnement est utilisé dans le but de changer le mode de fonctionnement. Le commutateur 64 de la température de l'eau chaude est utilisé dans le but de régler la température. Le commutateur 65 de suspension est utilisé pour régler une suspension.
Lorsque le temps total de fonctionnement de l'unité 2 de pompe à chaleur et de la batterie rechargeable 10 dépasse la période nocturne (23h - 7h du matin), l'afficheur 60 de l'unité de commande distante 6 affiche le temps de dépassement comme étant un délai supplémentaire afin d'informer l'utilisateur. Spécifiquement, une zone d'affichage 61 de l'afficheur 60 bascule à une vue montrée dans la Fig. 11 en actionnant le commutateur 62 du mode de navigation. Ainsi, par exemple, on peut avoir, sur l'afficheur, 60 minutes comme temps supplémentaire au-delà de la période nocturne. Lorsque le stockage de la quantité de chaleur nécessaire par jour et la quantité de charge nécessaire par jour n'est pas terminé dans la période nocturne, on affiche le temps manquant pour finir le stockage. Ainsi, l'utilisateur peut être tenté de faire des économies d'énergie. Alternativement, lorsque le stockage de la quantité de chaleur nécessaire par jour et de la quantité de charge nécessaire par jour n'est pas terminé dans la période nocturne, l'afficheur 60 peut afficher un coût énergétique accru en raison de l'augmentation de la quantité d'utilisation d'électricité au-delà de la période nocturne. Ainsi, l'utilisateur peut être tenté de faire des économies d'énergie lorsqu'il prend connaissance de l'augmentation du coût énergétique.
En plus, lorsque le stockage de la quantité de chaleur nécessaire par jour et de la quantité de charge nécessaire par jour n'est pas terminé dans la période nocturne, une quantité d'économie nécessaire d'eau chaude est affichée. La quantité d'économie nécessaire sert à ce que le stockage finisse durant la période nocturne pour des raisons d'économie d'énergie. Ainsi, l'utilisateur a les moyens d'améliorer l'utilisation de l'eau chaude. Spécifiquement, la zone d'affichage 61 de l'afficheur 60 bascule vers une vue montrée dans la Fig. 12 en actionnant le commutateur 62 du mode de navigation. Ainsi, l'utilisateur peut savoir qu'il faut économiser 50L d'eau chaude, par exemple, pour que l'opération soit économique.
Les informations concernant le volume de 50L correspondent à une différence de la quantité de chaleur entre la quantité de chaleur nécessaire par jour et la quantité effective de chaleur stockée durant la période nocturne. Ainsi, l'utilisateur peut être tenté de faire des économies d'énergie.
Alternativement, une température d'ébullition spécifique peut être affichée comme étant la façon permettant
l'amélioration de l'utilisation de l'eau chaude, afin d'achever l'opération de stockage de chaleur et l'opération de
stockage d'électricité durant la période nocturne.
Spécifiquement, la zone d'affichage 61 de l'afficheur 60 bascule vers une vue montrée dans la Fig. 13 en actionnant le commutateur 62 du mode de navigation. Ainsi, l'utilisateur peut savoir qu'une opération économique peut être réalisée si la température de l'eau chaude stockée est réglée à 68°C, par exemple.
Les informations concernant la température de 68°C correspondent à la différence de la quantité de chaleur entre la quantité de chaleur nécessaire par jour et la quantité effective de chaleur stockée durant la période nocturne.
Ainsi, l'afficheur 60 peut noter la température d'ébullition nécessaire pour terminer le stockage de la quantité d'électricité nécessaire par jour et de la quantité de chaleur nécessaire par jour durant la période nocturne. Par conséquent, l'utilisateur peut être tenté de faire des économies d'énergie, en l'incitant à régler une température d'ébullition plus faible.
Spécifiquement, la zone d'affichage 61 de l'afficheur 60 bascule vers une vue montrée dans la Fig. 14A en actionnant le commutateur 63 du mode de fonctionnement. La température d'ébullition courante est affichée dans la Fig. 14, et la température d'ébullition correspond à une température de l'eau chaude stockée. L'affichage dans la zone d'affichage 61 bascule vers une vue montrée dans la Fig. 14B en actionnant le commutateur 64 de la température de l'eau chaude. Ainsi, on peut régler la température d'ébullition afin d'achever l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur durant la période nocturne. Les informations concernant le volume ou les informations concernant la température sont affichées, lorsque le stockage d'électricité et de chaleur n'est pas achevé durant la période nocturne. Alternativement, d'autres informations peuvent être affichées. Par exemple, la différence de quantités de chaleur entre la quantité de chaleur nécessaire par jour et la quantité de chaleur effective durant la période nocturne peut être directement affichée. Alternativement, l'afficheur 60 peut afficher une quantité d'électricité stockée dans la portion de stockage d'électricité durant la période nocturne, ou une économie réalisée en stockant l'électricité dans la portion de stockage d'électricité durant la période nocturne. La quantité d'électricité stockée et l'économie sont calculées dans une plage d'une ou de plusieurs périodes nocturnes. Par exemple, la zone d'affichage 61 de l'afficheur 60 bascule vers une vue montrée dans la Fig. 15 en actionnant le commutateur 62 du mode de navigation. Ainsi, l'économie mensuelle obtenue grâce au stockage d'électricité durant la période nocturne est affichée. Alternativement, la zone d'affichage 61 de l'afficheur 60 bascule vers une vue montrée dans la Fig. 16 en actionnant le commutateur 62 du mode de navigation. Ainsi, la quantité d'électricité stockée dans une période nocturne est affichée. Alternativement, la zone d'affichage 61 de l'afficheur 60 bascule vers une vue montrée dans la Fig. 17 en actionnant le commutateur 62 du mode de navigation. Ainsi, la quantité totale d'électricité stockée en un mois est affichée. Selon le cinquième mode de réalisation, les avantages du stockage d'électricité dans la période nocturne peuvent être attrayants pour l'utilisateur, grâce à l'affichage sur la zone d'affichage 61 de l'afficheur 60.
(Sixième Mode de Réalisation) Dans un sixième mode de réalisation on peut régler une suspension pour une portion de stockage de chaleur. Lorsqu'une opération de stockage de chaleur est suspendue par le réglage de la suspension, l'ébullition de l'eau chaude est arrêtée pendant une durée prédéterminée.
Comme montré dans la Fig. 18, l'opération de stockage de chaleur est suspendue en actionnant le commutateur 65 de suspension d'une unité de commande distante 6 montrée dans la Fig. 10, alors que l'utilisateur quitte la maison pendant une durée prédéterminée comme par exemple 5 jours. Le fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur dans ce cas sera décrit en se référant à la Fig. 19. Lorsqu'un mode de suspension est réglé pour une période de suspension prédéterminée, l'opération d'ébullition de l'unité 2 de pompe à chaleur est empêchée pendant les périodes nocturnes de la période de suspension à l'exception d'une période nocturne la plus proche de la fin de la période de suspension. C'est-à-dire, on empêche l'opération d'ébullition durant les périodes nocturnes de la période de suspension, à l'exception d'une période nocturne d'exception. La période nocturne d'exception n'est autre que la dernière période nocturne dans la période de suspension. L'opération d'ébullition est exécutée uniquement dans la période nocturne la plus proche avant que l'utilisateur ne rentre chez lui, par exemple.
En plus, l'opération de stockage d'électricité est n'exécutée que lorsqu'une quantité de stockage d'électricité de la batterie rechargeable 10 devient inférieure à une valeur prédéterminée. La valeur prédéterminée est établie sur la base d'une quantité d'alimentation en courant d'obscurité pour maintenir un réfrigérateur en fonctionnement et afin mettre un équipement en attente. Ainsi, on peut empêcher que le nombre d'heures nécessaire pour charger la batterie rechargeable 10 n'augmente. Par conséquent, la durée de vie de la batterie rechargeable 10 peut être allongée, parce qu'on ne répète pas la charge inutile. L'opération de stockage d'électricité est exécutée durant la période nocturne la plus proche du démarrage de la période de suspension, en dépit de la quantité d'électricité stockée à l'heure de début de la période nocturne la plus proche. L'opération de stockage d'électricité est exécutée durant la première période nocturne après que l'utilisateur a quitté sa maison, par exemple.
Ainsi, on empêche la quantité d'électricité stockée dans la batterie rechargeable 10 de passer sous la valeur prédéterminée durant les périodes nocturnes suivantes. Par conséquent, on peut encore empêcher le nombre d'heures pour charger la batterie rechargeable 10 d'augmenter, lorsque le mode de suspension est réglé pour l'opération de stockage de chaleur. L'opération de stockage d'électricité est exécutée durant la deuxième période nocturne la plus proche de la fin de la période de suspension, en dépit de la quantité d'électricité stockée à l'heure de démarrage de la deuxième période nocturne la plus proche. L'opération de stockage d'électricité est exécutée durant la deuxième période nocturne précédente avant que l'utilisateur ne rentre chez lui, par exemple. Ainsi, la quantité de stockage d'électricité peut être maximisée.
Dans ce cas, le temps de fonctionnement de la batterie rechargeable 10 peut être court dans la période nocturne la plus proche de la fin de la période de suspension. Par exemple, le temps de fonctionnement de la batterie rechargeable 10 peut être court dans la première période nocturne précédente avant que l'utilisateur ne rentre chez lui. Par conséquent, l'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur peuvent prendre fin dans la 10 période nocturne la plus proche de la fin de la période de suspension, si une opération normale de stockage de chaleur et une opération normale de stockage d'électricité décrites dans les premier, deuxième, troisième et quatrième modes de réalisation sont exécutées. 15 L'opération de stockage de chaleur est suspendue durant la période nocturne la plus proche du démarrage de la période de suspension et la deuxième période nocturne la plus proche de la fin de la période de suspension. Par conséquent, on peut poursuivre l'opération de stockage d'électricité pendant les 8 20 heures de la période nocturne (23h -7h du matin) afin de compléter l'état de charge de la batterie rechargeable 10. Ainsi, la vitesse de charge de la batterie rechargeable 10 peut être lente, parce que toute la période nocturne peut être utilisée pour la charge uniquement. Par exemple, on peut 25 ralentir une vitesse de changement chimique à l'intérieur de la batterie 10 lorsqu'un courant de charge est abaissé. Par conséquent, la détérioration de la batterie rechargeable 10 peut être réduite, et on peut limiter la réduction de la durée de vie de la batterie rechargeable 10. 30 Lorsque l'état de charge de la batterie rechargeable 10 est complet, l'opération de stockage d'électricité n'est pas limitée aux 8 heures de la période nocturne. On peut limiter la réduction de la durée de vie de la batterie rechargeable 10, si la vitesse de charge de la batterie rechargeable 10 est abaissée en comparaison à l'opération normale de stockage d'électricité.
(Septième Mode de Réalisation) Dans un septième mode de réalisation, on fait de sorte à ne pas remplir une baignoire avec de l'eau le jour suivant. La majeure partie de l'eau chaude stockée dans le réservoir 31 est typiquement utilisée pour remplir la baignoire comme eau du bain. Par conséquent, lorsqu'on n'a pas besoin de l'eau du bain le lendemain, on réduit la quantité d'eau chaude bouillie par l'unité 2 de pompe à chaleur pendant la nuit. En raison de la difficulté de détecter la nécessité de l'eau de bain par apprentissage, la nécessité ou la non-nécessité de l'eau du bain est établie par un utilisateur par le biais de l'unité de commande distante 6. Lorsqu'on établit que l'eau du bain n'est pas nécessaire pour le lendemain, on accorde la priorité à l'opération de stockage d'électricité plutôt qu'à l'opération de stockage de chaleur dans la période nocturne, afin d'exécuter une opération économisant l'énergie. Comme montré dans la Fig. 21, l'état du mode eau du bain pour le jour suivant est reconnu en actionnant le commutateur 62 du mode de navigation de l'unité de commande distante 6, par exemple. Comme montré dans la Fig. 22, le mode eau du bain change de MARCHE à ARRET en actionnant un commutateur automatique 66 pour eau de bain montré dans la Fig. 10. Comme montré dans la Fig. 20, lorsqu'on détermine qu'une heure courante a dépassé 23h à l'étape 101, l'unité de commande 100 détermine le mode eau du bain comme étant sur ARRET ou non à l'étape 701. Lorsque le mode eau du bain est sur MARCHE, une opération normale de charge est exécutée à l'étape 703, et une opération normale d'ébullition est exécutée à l'étape 704. L'opération normale de charge et l'opération normale d'ébullition sont décrites dans les premier, deuxième, troisième et quatrième modes de
réalisation. Par exemple, les étapes 102-115 de la Fig. 2 sont exécutées dans l'opération normale de charge et l'opération normale d'ébullition.
Lorsque le mode eau du bain est sur ARRET, une heure de démarrage de l'ébullition est calculée à l'étape 705. A ce stade, une quantité de chaleur nécessaire est calculée en soustrayant une quantité de chaleur utilisée pour l'eau du bain. Le calcul est basé sur une quantité d'eau chaude restante et un résultat appris. La quantité de chaleur nécessaire calculée à l'étape 705 est approximativement égale à une quantité de chaleur définie en soustrayant une quantité d'eau chaude utilisée pour l'eau du bain de la quantité moyenne d'utilisation d'eau chaude calculée à l'étape 103.
Une durée de charge nécessaire est calculée à l'étape 706 sur la base d'une quantité d'électricité restante et d'un résultat appris. L'étape 706 est approximativement égale aux étapes 107-110 de la Fig. 2.
Une différence entre la somme d'une période X de charge et d'une période Y d'ébullition, et la période nocturne (8 heures) est déterminée comme étant supérieure à une valeur Z prédéterminée, à l'étape 707. La valeur Z prédéterminée est établie à 2 heures, par exemple. Lorsqu'on détermine que la différence est inférieure ou égale à la valeur Z prédéterminée, l'opération normale de charge est exécutée à l'étape 703, et l'opération normale d'ébullition est exécutée à l'étape 704.
Lorsqu'on détermine que la différence est supérieure à la valeur Z prédéterminée, une opération de charge économique est exécutée à l'étape 708. La somme de la période X de charge et de la période Y d'ébullition a un délai d'exécution de 8-(X+Y) heures, en comparaison à la période nocturne (8 heures).
Par conséquent, une heure de démarrage de la charge est recalculée de sorte qu'une vitesse de charge de la batterie rechargeable 10 soit abaissée, en comparaison à l'opération normale de charge. Par exemple, un courant de charge est réduit de l'heure de démarrage de la charge recalculée, et la charge de la batterie rechargeable 10 est exécuté jusqu'à l'heure de démarrage de l'ébullition calculée à l'étape 705. Une opération de stockage de chaleur démarre à l'étape 709 en mettant en service l'unité 2 de pompe à chaleur à l'heure de démarrage de l'ébullition calculée à l'étape 705. L'opération de stockage de chaleur est arrêtée à 7h du matin à l'étape 115. Selon le septième mode de réalisation, lorsqu'une durée totale de l'opération de stockage d'électricité et de l'opération de stockage de chaleur a un délai d'exécution en avance par rapport à la période nocturne, la vitesse de charge est ralentie en comparaison à l'opération normale de charge. Ainsi, l'opération de stockage d'électricité est exécutée non seulement dans la période X de charge mais également pendant le délai d'exécution de 8-(X+Y) heures, lorsque le délai d'exécution est supérieur à la valeur Z prédéterminée. C'est-à-dire, l'opération de stockage d'électricité s'étend dans le délai d'exécution. Par conséquent, on peut limiter la réduction de la durée de vie de la batterie rechargeable 10.
Dans le cas où le mode eau du bain est établi comme étant sur ARRET, lorsqu'une durée totale de l'opération de charge et de l'opération d'ébullition a le délai d'exécution par rapport à la période nocturne, l'opération de charge s'étend comme étant l'opération de charge économique. Alternativement, même si le mode eau du bain est établi comme étant sur MARCHE, lorsque la durée totale de l'opération de charge et de l'opération d'ébullition a le délai d'exécution en avance par rapport à la période nocturne, l'opération de charge peut s'étendre comme étant l'opération de charge économique. (Huitième Mode de Réalisation)
Une position de la batterie rechargeable 10 d'un huitième 5 mode de réalisation est différente de celle du premier mode de réalisation. Comme montré dans la Fig. 23, la batterie rechargeable 10 est agencée dans le même logement que l'unité 2 de pompe à chaleur. Par exemple, la batterie rechargeable 10 et l'unité 2 10 de pompe à chaleur sont agencées dans un logement suspendu 80 à deux étages montré dans la Fig. 24. L'unité 24 à pompe à chaleur est agencée sur un étage supérieure du logement suspendu 80, et la batterie rechargeable 10 est agencée sur un étage inférieur du logement 15 suspendu 80. Le logement suspendu 80 est typiquement utilisé pour un appareil de conditionnement d'air, par exemple. Le logement suspendu 80 dispose d'un orifice de sortie 81 de refoulement d'air pour l'unité 2 de pompe à chaleur, et d'un orifice d'entrée 82 d'admission d'air pour la batterie 20 rechargeable 10. Un conduit 83 relie l'orifice de sortie 81 et l'orifice d'entrée 82. Le conduit 83 peut correspondre à une portion de passage pour le guidage de l'air. L'unité 2 de pompe à chaleur comporte un évaporateur 21 et un ventilateur 22 d'envoi d'air. L'évaporateur 21 est un 25 échangeur thermique destiné à absorber la chaleur provenant de l'air externe, et l'air externe est envoyé vers l'évaporateur 21 par le ventilateur 22. Une ouverture d'échappement 84 est définie en face du conduit 83 en vis-à-vis avec l'orifice de sortie 81. 30 Le conduit 83 dispose d'un registre 85 destiné à commuter un passage d'air à un côté aval de l'orifice de sortie 81. Lorsque le registre 85 ouvre un passage d'air du conduit 83, l'ouverture d'échappement 84 est fermée. Lorsque le registre 85 ferme le passage d'air du conduit 83, l'ouverture 35 d'échappement 84 est ouverte. Une thermistance 86 est agencée dans la batterie rechargeable 10, et détecte une température d'un bloc de batteries de la batterie rechargeable 10. Dans le cas où la batterie rechargeable 10 est chargée dans la période nocturne, lorsque la température détectée par la thermistance 86 devient supérieure ou égale à une valeur prédéterminée, seul le ventilateur 22 est activé sans activer un compresseur. Ainsi, comme montré dans une direction de la flèche à ligne pleine de la Fig. 24, l'air externe est introduit vers au moins une surface externe de la batterie rechargeable 10 afin de refroidir la batterie rechargeable 10. Si le refroidissement de la batterie rechargeable 10 n'est pas nécessaire, le ventilateur 22 est arrêté.
L'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur sont exécutées en partie au même moment, dans le deuxième mode de réalisation. Dans ce cas, une opération cyclique est exécutée en activant le compresseur, et l'air est envoyé par le ventilateur 22. Par conséquent, l'air externe refroidi par l'évaporateur 21 est en plus refroidi par le ventilateur 22 de 5-10°C, par exemple, et l'air refroidi en plus est utilisé pour refroidir la batterie rechargeable 10. Si le refroidissement de la batterie rechargeable 10 n'est pas nécessaire, le registre 85 est commuté à un état montré dans une ligne discontinue de la Fig. 24. Dans ce cas, l'air est envoyé dans une direction de la flèche à ligne discontinue. Ainsi, l'air n'est pas envoyé vers la batterie rechargeable 10. Les informations concernant la température détectées par la thermistance 86 sont transmises au circuit 40 de commande du PCS, au circuit 30 de commande du système et au circuit 20 de commande de la pompe à chaleur dans cet ordre. Lorsque la température détectée par la thermistance 86 devient plus élevée, le circuit 40 de commande du PCS détermine qu'il faut refroidir la batterie rechargeable 10 en activant le ventilateur 22. Ainsi, la batterie rechargeable 10 peut facilement être refroidie sans agencer un ventilateur de refroidissement spécial pour la batterie rechargeable 10. (Neuvième Mode de Réalisation)
Une direction de l'air de refroidissement d'un neuvième mode de réalisation est différente de celle du huitième mode 10 de réalisation. Comme montré dans la Fig. 25, le logement suspendu 80 dispose d'un orifice 88 d'admission d'air pour l'unité 2 de pompe à chaleur, et un orifice 82 de refoulement d'air pour la batterie rechargeable 10. Un conduit 83 relie l'orifice 15 d'admission 88 et l'orifice de refoulement 82. Le conduit 83 peut correspondre à une portion de passage pour le guidage d'air. Le ventilateur 22 est agencé à un côté amont d'un évaporateur 21 dans la direction de circulation d'air. Une 20 ouverture 89 d'admission d'air est définie dans une face du conduit 83 en vis-à-vis avec l'orifice d'admission 88. Le conduit 83 dispose d'un registre 85 qui sert à commuter un passage d'air à un côté amont de l'orifice d'admission 88. Lorsque le registre 85 ouvre un passage d'air du conduit 83, 25 l'ouverture d'admission 89 est fermée. Lorsque le registre 85 ferme le passage d'air du conduit 83, l'ouverture d'admission 89 est ouverte. Dans le cas où la batterie rechargeable 10 est chargée dans la période nocturne, lorsque la température détectée par 30 la thermistance 86 devient supérieure ou égale à une valeur prédéterminée, seul le ventilateur 22 est activé sans activer de compresseur. Ainsi, comme montré dans une direction de flèche en ligne pleine de la Fig. 25, l'air externe est introduit à la5 batterie rechargeable 10 afin de refroidir la batterie rechargeable 10. Si le refroidissement de la batterie secondaire 10 n'est pas nécessaire, le ventilateur 22 est arrêté.
L'opération de stockage d'électricité et l'opération de stockage de chaleur sont exécutées en partie au même moment, dans le deuxième mode de réalisation. Dans ce cas, une opération cyclique est exécutée en activant le compresseur, et l'air est envoyé par le ventilateur 22. Par conséquent, l'air externe chauffé par la batterie rechargeable 10 passe par l'évaporateur 21. Dans ce cas, parce qu'une quantité d'absorption de chaleur de l'évaporateur 21 augmente, l'efficacité de l'unité 2 de pompe à chaleur peut être améliorée.
Si le refroidissement de la batterie rechargeable 10 n'est pas nécessaire, le registre 85 est commuté à un état montré en ligne discontinue de la Fig. 25. Dans ce cas, l'air est envoyé dans une direction de la flèche en ligne discontinue. Ainsi, l'air n'est pas envoyé vers la batterie rechargeable 10.
Ainsi, la batterie rechargeable 10 peut facilement être refroidie sans agencer un ventilateur de refroidissement spécial pour la batterie rechargeable 10.
(Dixième Mode de Réalisation) Une batterie rechargeable 10 est refroidie en utilisant de l'eau basse température stockée dans le réservoir 31, dans un dixième mode de réalisation. Comme montré dans la Fig. 26, un échangeur thermique 90 est agencé de manière à se mettre en contact avec au moins une surface externe de la batterie rechargeable 10. L'échangeur thermique 90 est utilisé pour commander une température de la batterie rechargeable 10.
Un tuyau 25 s'étend depuis le réservoir 31 à l'unité 2 de pompe à chaleur. Un tuyau 91 s'étendant jusqu'à l'échangeur thermique 90 sort du tuyau 25. Le tuyau 91 rejoint le tuyau 25 à un côté aval du point de branchement. L'échangeur thermique 90 est agencé dans le tuyau 91 entre le point de branchement et le point de jonction. Une soupape 92 à trois voies est agencée au point de branchement afin de faire basculer au choix un passage d'eau entre le tuyau 25 et le tuyau 91.
Le tuyau 25 relie une partie inférieure du réservoir 31 et un orifice d'entrée d'un échangeur thermique 23 à eau réfrigérante. L'échangeur thermique 23 à eau réfrigérante est une portion de chauffage essentielle de l'unité 2 de pompe à chaleur. Une pompe de circulation 24 est agencée dans le tuyau 25 situé à l'intérieur de l'unité 2 de pompe à chaleur.
Un tuyau 26 relie un orifice de sortie de l'échangeur thermique 23 à eau réfrigérante et une partie supérieure du réservoir 31. Un tuyau 93 est agencé à l'intérieur de l'unité 3 à réservoir, et le tuyau 93 sort du tuyau 26. Une extrémité en aval du tuyau 93 est reliée à la partie inférieure du réservoir 31. Une soupape 94 à trois voies est agencée au point de branchement pour faire basculer, au choix, un passage d'eau entre le tuyau 26 et le tuyau 93.
Le fonctionnement de l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur sera décrit. Lorsque l'heure dépasse 23h, la charge de la batterie rechargeable 10 commence. Lorsqu'une température détectée par la thermistance 86 devient supérieure à une valeur prédéterminée, la soupape 92 est commutée pour ouvrir le tuyau 91, et la soupape 94 est commutée pour ouvrir le tuyau 93. En plus, la pompe de circulation 24 agencée dans l'unité 2 de pompe à chaleur est activée.
Par conséquent, comme montré dans la ligne en gras de la Fig. 27, l'eau dans la partie inférieure du réservoir 31 passe à travers l'échangeur thermique 90, et retourne à la partie inférieure du réservoir 31. A 23h, l'eau chaude est laissée seulement dans la partie supérieure du réservoir 31, et la température de l'eau dans la partie inférieure du réservoir 31 est approximativement égale à la température de l'eau du robinet. Parce que la charge de la batterie rechargeable 10 est exécuté avant l'opération d'ébullition dans la période nocturne, on peut faire passer assez d'eau basse température à travers l'échangeur thermique 90. Un passage de circulation 96 indiqué par la ligne en gras de la Fig. 27 est défini de sorte qu'un milieu thermique circule de la partie inférieure du réservoir 31 à la partie inférieure du réservoir 31 à travers l'échangeur thermique 90. Si l'eau chaude est laissée dans la partie inférieure du réservoir 31, la soupape 92 est commutée pour ouvrir le tuyau 25, et la soupape 94 est maintenue pour ouvrir le tuyau 93. A ce moment, la pompe 24 est activée. Par conséquent, un passage de circulation montré dans la ligne en gras de la Fig. 28 est défini. L'eau dans la partie inférieure du réservoir 31 retourne à la partie inférieure du réservoir 31 sans passer à travers l'échangeur thermique 90 dans le passage de circulation montré dans la ligne en gras de la Fig. 28. La chaleur est émise à l'extérieur en faisant circuler l'eau chaude, ainsi, la température de l'eau chaude dans la partie inférieure du réservoir 31 est réduite. Une commande de passage est effectuée depuis le passage de la Fig. 28 au passage de la Fig. 27, après que la température d'eau chaude dans la partie inférieure du réservoir 31 est suffisamment réduite.
L'heure de démarrage du fonctionnement de la pompe 24 est calculée à l'avance sur la base d'une température d'air externe et de la température de l'eau chaude dans la partie inférieure du réservoir 31, de sorte que la température de l'eau chaude dans la partie inférieure du réservoir 31 soit inférieure ou égale à la valeur prédéterminée. Du fait que la température de l'eau chaude dans la partie inférieure du réservoir 31 est réduite à l'avance, le refroidissement de la batterie rechargeable 10 peut commencer à l'heure de démarrage de la charge. Alors que la batterie rechargeable 10 est refroidie, un ventilateur de refroidissement 22 décrit dans les huitième et neuvième modes de réalisation peut en outre être utilisé. Lorsque la température de l'air externe est basse, une capacité de l'unité 2 de pompe à chaleur peut être réduite, ou l'unité 2 de pompe à chaleur peut être exploitée par intermittence, afin de maintenir la température de la batterie rechargeable 10 constante. A ce moment, le passage d'eau montré dans la Fig. 27 est défini, et la batterie 10 est chauffée par l'échangeur thermique 90, afin de maintenir la température de la batterie 10 constante. Ainsi, la température de la batterie 10 peut être commandée dans une plage prédéterminée. Même si la température ambiante baisse, la charge et la décharge ne sont pas affectées. A ce moment, le passage de circulation 96 indiqué par la ligne en gras de la Fig. 27 est défini, de sorte que le milieu thermique circule depuis la partie inférieure du réservoir 31 à la partie inférieure du réservoir 31 à travers l'échangeur thermique 90 et l'unité 2 de pompe à chaleur.
Le tuyau 25 et le tuyau 26 sont construits comme une partie du passage de circulation 96. Néanmoins, on ne limite pas le passage de circulation 96 au tuyau 25 et au tuyau 26.
(Un autre Mode de Réalisation) L'appareil de stockage d'électricité et de chaleur n'est pas limité à l'utilisation domestique. En variante, l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur peut être utilisé dans une usine, une boutique ou un magasin.30 La batterie rechargeable 10 n'est pas limitée à un emplacement dans l'unité 3 à réservoir ou l'unité 2 de pompe à chaleur. En variante, la portion de stockage d'électricité peut être située à l'intérieur, et la portion de stockage de chaleur peut être située à l'extérieur. Une variation de la température ambiante autour de la portion de stockage d'électricité est relativement faible dans le cas d'un emplacement interne. Dans ce cas, une commande de la température de la portion de stockage d'électricité peut facilement être exécutée. C'est-à-dire, la portion de stockage d'électricité peut être située dans une situation avec une température ambiante stable. En variante, la portion de stockage d'électricité peut être située à l'intérieur d'une portion d'un passage d'air s'étendant d'un espace interne à air conditionné vers un échangeur thermique interne d'un dispositif de conditionnement d'air. Dans ce cas, du fait qu'une variation de la température ambiante de la portion de stockage d'électricité est relativement faible à l'intérieur de la portion de passage d'air, la commande de température de la portion de stockage d'électricité peut être exécutée facilement. Par exemple, dans le cas où l'appareil de stockage d'électricité et de chaleur est utilisé avec un système de conditionnement d'air pour un immeuble, si la batterie 10 est agencée dans une portion d'un passage d'air retournant à un équipement à l'intérieur du système, une condition ambiante de la batterie 10 peut toujours être maintenue stable. Une position de la portion de stockage d'électricité ou de la portion de stockage de chaleur n'est pas seulement fixe. La portion de stockage d'électricité peut être une batterie rechargeable agencée dans un véhicule utilisant de l'électricité en tant que source de puissance. La portion de stockage de chaleur n'est pas limitée à l'appareil d'alimentation en eau chaude utilisant l'unité 2 de pompe à chaleur comme portion de chauffage. Alternativement, la portion de stockage peut être un appareil de chauffage électrique. On doit comprendre que de tels changements et 5 modifications restent dans l'étendue de la présente invention telle que définie par les revendications jointes. •
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur comprenant : une portion (1) de stockage d'électricité destinée à stocker l'électricité; une portion de chauffage (2) activée électriquement; une portion (3) de stockage de chaleur qui sert à stocker la chaleur générée par la portion de chauffage (2); et une unité de commande (100) destinée à commander une opération de stockage d'électricité de la portion (1) de stockage d'électricité et une opération de stockage de chaleur de la portion (3) de stockage de chaleur durant une période nocturne, le coût de l'électricité durant la période nocturne étant inférieur à celui d'une autre période selon un contrat de fourniture d'électricité, l'unité de commande (100) comporte un premier moyen de calcul (106) pour calculer une heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur afin de stocker une quantité de chaleur nécessaire prédéterminée à l'heure de fin de la période nocturne, et un deuxième moyen de calcul (111) pour calculer une heure de démarrage de l'opération de stockage d'électricité, de sorte que la portion (1) de stockage d'électricité stocke une quantité d'électricité nécessaire prédéterminée à l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur, ou de sorte qu'une valeur de puissance de charge de la portion (1) de stockage d'électricité soit inférieure ou égale à une valeur prédéterminée à l'heure de démarrage de l'opération de stockage de chaleur et que la quantité d'électricité nécessaire soit stockée à l'heure de fin de la période nocturne. • 2941771 45 la quantité de chaleur nécessaire et la quantité d'électricité nécessaire sont réglées par rapport à une seule journée sur la base d'un historique, l'unité de commande (100) amène la portion (1) de stockage 5 d'électricité à démarrer l'opération de stockage d'électricité sur la base de l'heure de démarrage calculée, et l'unité de commande (100) amène la portion (3) de stockage de chaleur à démarrer l'opération de stockage de chaleur sur la base de l'heure de démarrage calculée. 10
- 2. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon la revendication 1, dans lequel la portion de chauffage (2) a une capacité de chauffage variable, et 15 l'unité de commande (100) augmente la capacité de chauffage de la portion de chauffage (2), lorsque l'heure de démarrage calculée de l'opération de stockage d'électricité se situe plus tôt qu'une heure de début de la période nocturne. 20
- 3. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'unité de commande (100) règle un délai de service de l'opération de stockage d'électricité et un délai de service de l'opération de stockage de chaleur de sorte que le coût de 25 la consommation électrique sur un jour soit minimal, lorsque l'heure de démarrage calculée de l'opération de stockage d'électricité se situe plus tôt qu'une heure de début de la période nocturne. 30
- 4. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon la revendication 3, dans lequel l'unité de commande (100) compare une première augmentation de coût (LXI) et une deuxième augmentation de coût (III),la première augmentation de coût (DI) est définie en procurant de l'électricité sur une période différentielle entre l'heure de démarrage de l'opération de stockage d'électricité et une heure de début de la période nocturne, l'opération de stockage d'électricité étant interdite durant la période différentielle, la deuxième augmentation de coût (III) est définie en mettant en marche la portion de chauffage (2) pendant la période différentielle au-delà de la période nocturne, l'opération de stockage d'électricité est prioritaire sur l'opération de stockage de chaleur dans la période nocturne, lorsque la première augmentation de coût est supérieure ou égale à la deuxième augmentation de coût, et l'opération de stockage de chaleur est prioritaire sur l'opération de stockage d'électricité dans la période nocturne, lorsque la première augmentation de coût est inférieure à la deuxième augmentation de coût.
- 5. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon 20 la revendication 3 ou 4, dans lequel la portion (3) de stockage de chaleur possède un réservoir (31) destiné à stocker un milieu thermique chauffé par la portion de chauffage (2), on règle le milieu thermique de sorte à lui conférer une 25 première température, lorsque la quantité de chaleur nécessaire est stockée dans le réservoir (31) en mettant en marche la portion de chauffage (2) au-delà de la période nocturne, on règle le milieu thermique de sorte à lui conférer une 30 deuxième température, lorsque la quantité de chaleur nécessaire est stockée dans le réservoir (31) durant la période nocturne, et l'unité de commande (100) règle la première température pour qu'elle soit inférieure à la deuxième température.
- 6. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1-5, dans lequel l'unité de commande (100) interdit l'opération de stockage 5 de chaleur durant la période nocturne, lorsqu'un mode de suspension du stockage de chaleur est réglé pendant une période de suspension prédéterminée, l'unité de commande (100) exécute une commande de la portion (3) de stockage de chaleur pour qu'elle mette en oeuvre 10 l'opération de stockage de chaleur durant une période nocturne la plus proche de la fin de la période de suspension, lorsque le mode de suspension du stockage de chaleur est réglé pour la période de suspension, et l'unité de commande (100) exécute une commande de la 15 portion (1) de stockage d'électricité pour qu'elle mette en oeuvre l'opération de stockage d'électricité, lorsqu'une quantité d'électricité stockée dans la portion (1) de stockage d'électricité devient inférieure à une valeur prédéterminée. 20
- 7. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon la revendication 6, dans lequel l'unité de commande (100) exécute une commande de la portion (1) de stockage d'électricité pour qu'elle mette en oeuvre l'opération de stockage d'électricité durant au moins 25 l'une d'une période nocturne la plus proche du début de la période de suspension et de la deuxième période nocturne la plus proche de la fin de la période de suspension afin d'avoir une quantité d'électricité maximale. 30
- 8. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon la revendication 7, dans lequel l'unité de commande (100) exécute une commande de la portion (1) de stockage d'électricité pour qu'elle poursuive l'opération de stockage d'électricité du début de la périodenocturne jusqu'à la fin de la période nocturne afin d'avoir une quantité d'électricité maximale.
- 9. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1-8, dans lequel l'unité de commande (100) diminue une vitesse de charge de la portion (1) de stockage d'électricité, lorsque l'heure de démarrage calculée de l'opération de stockage d'électricité arrive plus tard, par une période (Z) prédéterminée, qu'une heure de début de la période nocturne.
- 10. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1-9, comprenant en plus un afficheur (60) pour afficher au moins l'un parmi un délai manquant pour achever l'opération de stockage de chaleur et l'opération de stockage d'électricité durant la période nocturne, lorsque l'opération de stockage de chaleur et l'opération de stockage d'électricité ne sont pas terminées à l'heure de fin de la période nocturne, une élévation d'un coût qui augmente en raison de l'accroissement de la quantité d'utilisation d'électricité au-delà de la période nocturne, lorsque l'opération de stockage de chaleur et l'opération de stockage d'électricité ne sont pas terminées à l'heure de fin de la période nocturne, une différence de quantités de chaleur définie entre la quantité de chaleur nécessaire et une quantité de chaleur effective stockée durant la période nocturne, lorsque l'opération de stockage de chaleur et l'opération de stockage d'électricité ne sont pas terminées à l'heure de fin de la période nocturne, une quantité d'électricité stockée dans la portion (1) de stockage d'électricité durant au moins l'une parmi une seule période nocturne et plusieurs périodes nocturnes, etune économie de coût réalisée par l'opération de stockage d'électricité durant au moins l'une parmi une seule période nocturne et plusieurs périodes nocturnes.
- 11. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon la revendication 10, dans lequel la portion (3) de stockage de chaleur a une quantité de chaleur à utiliser en tant qu'eau chaude à fournir, et la différence de quantités de chaleur correspond à un 10 volume de l'eau chaude.
- 12. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon la revendication 10, comprenant en plus une portion (63, 64) de réglage de température qui règle 15 une température du milieu thermique stocké dans un réservoir (31) de la portion (3) de stockage de chaleur, dans lequel le milieu thermique est chauffé par la portion de chauffage (2), et la différence de quantités de chaleur correspond à la 20 température du milieu thermique.
- 13. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1-12, comprenant en plus une portion de passage d'air s'étendant d'un espace 25 interne à air conditionné vers un échangeur thermique interne d'un dispositif de conditionnement d'air, dans lequel la portion (1) de stockage d'électricité est agencée à l'intérieur de la portion de passage d'air. 30
- 14. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1-13, comprenant en plus une portion (83) de passage pour le guidage de l'air pour définir un passage d'air entre la portion de chauffage (2) et la portion (1) de stockage d'électricité, dans lequella portion de chauffage (2) possède un échangeur thermique (21) pour absorber la chaleur afin de stocker la chaleur dans la portion (3) de stockage de chaleur, et une portion (22) d'envoi d'air pour envoyer l'air externe à l'échangeur thermique (21), et la portion (83) de passage pour le guidage de l'air est configurée pour envoyer l'air externe de la portion d'envoi d'air jusqu'à au moins une surface externe de la portion (1) 10 de stockage d'électricité.
- 15. Appareil de stockage d'électricité et de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1-14, comprenant en plus un échangeur thermique (90) destiné à commander la 15 température de la portion (1) de stockage d'électricité, l'échangeur thermique (90) étant agencé pour venir en contact avec au moins une surface externe de la portion (1) de stockage d'électricité; et une portion (96) de passage de circulation qui définit un 20 passage de circulation pour le milieu thermique, dans lequel la portion (3) de stockage de chaleur possède un réservoir (31) destiné à stocker le milieu thermique chauffé par la portion de chauffage (2) depuis une partie supérieure du réservoir (31), et 25 le milieu thermique circule dans le passage de circulation en partant d'une partie inférieure du réservoir (31) jusqu'à la partie inférieure du réservoir (31) à travers au moins l'un de l'échangeur thermique (90) et de la portion de chauffage (2).
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