FR3035198A1 - Appareil de chauffage electrique a accumulation et procede de charge d'un tel appareil de chauffage - Google Patents

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Abstract

Appareil de chauffage à accumulation (1) comprenant : - un bâti (2) dont une face arrière (3) du bâti est apte à être fixée à une paroi d'un local à chauffer et présentant des ouvertures de passage d'air (4, 4a, 4b, 4c, 4d) ; - un élément rayonnant (5) relié au bâti et formant la façade (13) de l'appareil de chauffage ; - un bloc accumulateur (6) constitué d'un noyau (7) en matériau réfractaire renfermant au moins une résistance chauffante (8), ledit bloc accumulateur étant traversé par au moins un canal d'air (9) ; - au moins une turbine de circulation d'air ; caractérisé en ce qu'il comporte : - un volet (11) configuré pour pouvoir occuper plusieurs positions de sorte à autoriser différents modes de restitutions d'énergie ; - un émetteur électrique direct (12) sur sa face avant ; - un dispositif de gestion de la charge de l'appareil ; - un dispositif de gestion de la restitution d'énergie de l'appareil. Procédé de charge d'un tel appareil.

Description

1 APPAREIL DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE À ACCUMULATION ET PROCÉDÉ DE CHARGE D'UN TEL APPAREIL DE CHAUFFAGE La présente invention concerne un appareil de chauffage électrique à accumulation, encore appelé accumulateur. Elle concerne encore le procédé de charge d'un tel appareil de chauffage à accumulation. L'équilibre entre l'offre et la demande d'électricité nécessaire au fonctionnement des réseaux électriques est de plus en plus fragile. Le réseau est conçu pour résister à un certain nombre d'aléas concernant la consommation et la production d'énergie électrique, tels que des aléas climatiques pour la consommation (en France par exemple, une baisse de 1 °C de la température en hiver entraîne une augmentation de la puissance appelée de 2,3 GW), ou encore des pertes d'ouvrages pour la production. Le recours croissant à des solutions de production intermittentes d'électricité, principalement éolien, constitue une source de fragilité supplémentaire. Les fluctuations de production d'énergie, dictées par les aléas météorologiques, sont indépendantes de la consommation. Ainsi, de nouveaux facteurs doivent être pris en compte tels que la surproduction d'électricité en période de faible consommation ou l'impossibilité d'avoir recours à certains moyens de production en période de pointe. La maîtrise de la demande en énergie (MDE) est une notion regroupant des actions d'économies d'énergie développées du côté du consommateur final, et non du producteur d'énergie. La MDE permet d'adapter la consommation aux fluctuations de production, notamment grâce aux contrats d'effacement qui interviennent en périodes de pointe et aux solutions de communication entre les outils de production et les postes de consommation (réseaux électriques intelligents). Ainsi, le chauffage électrique par accumulation doit permettre soit d'absorber des pics de production d'électricité liés à la production d'énergie renouvelable (éolienne et/ou solaire), soit de lisser la consommation d'électricité 3035198 2 par effacement de la consommation pendant les pics de consommation afin de stabiliser le système dans son ensemble et de réaliser des économies d'énergies par la diminution de la production d'électricité via des centrales à énergies fossiles (charbon, fioul, gaz .. .).
5 Les accumulateurs constituent actuellement les radiateurs électriques les plus économiques. Ils emmagasinent de l'énergie pendant les heures creuses de sorte à la restituer tout au long de la journée. Ces accumulateurs comportent une ou plusieurs résistances destinées à chauffer pendant les heures creuses un bloc accumulateur constitué de briques 10 réfractaires à haute densité et à restitution lente. Il existe deux types d'appareils accumulateurs : les radiateurs à accumulation statiques et les radiateurs à accumulation dynamiques. Les accumulateurs statiques restituent l'énergie accumulée par rayonnement, dite restitution statique.
15 Les accumulateurs dynamiques comportent en plus une ou plusieurs turbines tangentielles, commandées par un thermostat électronique d'ambiance et configurées pour créer une circulation d'air à travers l'appareil et puiser la chaleur nécessaire au maintien du confort. Ainsi les accumulateurs dynamiques restituent l'énergie accumulée par rayonnement et également par ventilation 20 forcée, dite restitution dynamique. De manière générale les accumulateurs sont prévus pour fonctionner sur des périodes fixes de charge ce qui en limite leur adaptabilité et la flexibilité de leur fonctionnement. Un but de la présente invention est de proposer un appareil de chauffage 25 à accumulation qui, de part sa conception, sa capacité de stockage et son intelligence répond aux problématiques d'effacement de pointe et de stockage d'énergie tout en assurant en permanence un confort pour l'usager. Selon l'invention, ce but est atteint grâce à un appareil de chauffage à accumulation comprenant : 3035198 3 - un bâti dont une face arrière du bâti est apte à être fixée à une paroi d'une pièce ou d'un local à chauffer et présentant des ouvertures de passage d'air ; - un élément rayonnant relié au bâti et formant la façade de l'appareil de chauffage ; 5 - un bloc accumulateur constitué d'un noyau en matériau réfractaire renfermant au moins une résistance chauffante, ledit bloc accumulateur étant traversé par au moins un canal d'air ; - au moins une turbine de circulation d'air ; cet appareil étant remarquable en ce qu'il comporte : 10 - un volet configuré pour pouvoir occuper plusieurs positions de sorte à autoriser différents modes de restitution d'énergie ; - un émetteur électrique direct sur sa face avant ; - un dispositif de gestion de la charge de l'appareil ; - un dispositif de gestion de la restitution d'énergie de l'appareil.
15 L'appareil de chauffage selon l'invention procure plusieurs avantages intéressants. Notamment l'appareil de chauffage électrique par accumulation selon l'invention est destiné à une utilisation domestique ou industrielle, et répond aux exigences des distributeurs d'électricité pour l'amélioration des économies et de la gestion d'énergie (instauration des heures de pointe). Ces 20 heures de pointe nécessitent la réduction de la consommation d'énergie durant une période donnée, et l'accumulateur selon l'invention est capable grâce à son énergie emmagasinée et à l'intelligence embarquée, d'anticiper la consommation d'électricité pour la charge du noyau accumulateur et de restituer la chaleur de manière autonome pendant plusieurs heures, notamment durant ces heures de 25 pointe, tout en assurant le confort pour l'utilisateur. Un autre avantage important de l'invention est de permettre aux producteurs d'électricité issue de systèmes intermittents de types éoliens ou 3035198 4 solaires de distribuer cette énergie produite sur une période variable pour un stockage chez le client. Suivant une autre disposition caractéristique, l'émetteur électrique direct est un panneau rayonnant.
5 Selon une caractéristique importante, le volet est configuré pour pouvoir obstruer le ou les canaux d'air et/ou déflecter les flux d'air traversant l'appareil. Suivant un mode de mise en oeuvre avantageux, le volet est mu par un moteur électrique, de préférence associé à un motoréducteur. Selon un mode de réalisation avantageux, le bloc accumulateur est fixé à 10 l'intérieur de l'appareil de sorte à former au moins un passage d'air entre ledit bloc accumulateur et la façade avant et/ou la face arrière du bâti. Selon une caractéristique, le dispositif de gestion de la charge comporte des moyens de connexion à un compteur électronique de sorte à recueillir des informations de tarification, à savoir des informations sur les périodes de charge 15 et les périodes de pointe attribuées à l'appareil. Suivant un mode de réalisation préféré, le dispositif de gestion de la charge comporte des moyens de connexion à un routeur internet de sorte à récupérer certaines données, notamment météorologiques. Selon une autre disposition caractéristique, les dispositifs de gestion de la 20 charge de l'appareil et de gestion de la restitution d'énergie de l'appareil comportent des capteurs tels que des sondes de température du local dans lequel l'appareil est installé, ou des détecteurs de présence. Suivant un mode de réalisation avantageux, le dispositif de gestion de la charge de l'appareil comporte un calculateur électronique configuré pour calculer 25 la charge en fonction d'informations de déperditions thermiques du local dans lequel l'appareil est installé, et d'informations de tarification issues du compteur électronique.
3035198 5 Selon un mode d'exécution préféré, l'appareil est équipé d'un thermostat d'ambiance configuré pour maintenir la température ambiante du local dans lequel il est installé à une valeur de consigne. Selon un exemple de réalisation préféré, le dispositif de gestion de la 5 restitution d'énergie est muni d'une programmation de la température de consigne du thermostat d'ambiance. L'invention concerne encore un procédé de charge de l'appareil de chauffage à accumulation susmentionné remarquable en ce qu'il comporte : - une étape de contrôle du fonctionnement de l'émetteur électrique direct ; 10 - une étape de mesure du niveau de charge du bloc accumulateur ; une étape de calcul de la déperdition thermique d'un local dans lequel est installé l'appareil, prenant en compte les informations issues des étapes de contrôle du fonctionnement de l'émetteur électrique direct et de mesure du niveau de charge du bloc accumulateur ; 15 - une étape de lecture de l'information tarifaire issue du compteur électronique concernant les périodes de charge et les périodes de pointe ; une étape de calcul de la charge permettant d'assurer le confort de l'utilisateur en prenant en compte les informations issues des étapes de calcul de la déperdition thermique du local et de lecture de l'information tarifaire issue du 20 compteur électronique. Le procédé de charge selon l'invention procure plusieurs avantages intéressants. Notamment il permet d'anticiper la consommation d'électricité pour la charge du noyau accumulateur et de restituer la chaleur durant les heures de pointe tout en assurant le confort pour l'utilisateur.
25 Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description détaillée qui suit et des dessins annexés dans lesquels : 3035198 6 La figure 1 est une vue en coupe à caractère schématique illustrant l'appareil de chauffage en mode de fonctionnement hors heures de pointe. La figure 2 est une vue en coupe à caractère schématique illustrant l'appareil de chauffage en mode veille, pendant les heures de pointe.
5 La figure 3 est une vue en coupe à caractère schématique illustrant l'appareil de chauffage en mode convection naturelle, pendant les heures de pointe. La figure 4 est une vue en coupe à caractère schématique illustrant l'appareil de chauffage en mode convection forcée, pendant les heures de 10 pointe. On se réfère auxdits dessins pour décrire des exemples intéressants quoique nullement limitatifs, de réalisation de l'appareil de chauffage électrique à accumulation et du procédé de charge de cet appareil, selon l'invention. Dans le présent exposé et dans les revendications, les mots 15 « supérieure », « inférieure », « basse », « haute », « verticale », « avant » et « arrière » sont utilisés en référence au positionnement fonctionnel des éléments constitutifs de l'appareil de chauffage revendiqué, lorsque ce dernier est fixé sur une paroi, tel un mur d'un local. On entend par « période de pointe » ou « heure de pointe » le créneau 20 horaire pendant lequel la consommation électricité par effet joule est interdite, autrement dit, dans la présente invention, il s'agit du créneau horaire pendant lequel les résistances électriques et l'émetteur direct ne doivent pas fonctionner. Par conséquent, en dehors de ces périodes de pointe, appelées « périodes de charge », les résistances électriques et l'émetteur direct fonctionnent, de sorte à 25 charger le bloc accumulateur. L'appareil de chauffage à accumulation 1 selon l'invention comprend, de manière connue en soi : - un bâti 2 dont une face arrière 3 est apte à être fixée à une paroi d'une pièce ou d'un local à chauffer et présentant des ouvertures 4 de passage d'air ; 3035198 7 - un élément rayonnant 5 relié au bâti et formant la façade de l'appareil de chauffage ; un bloc accumulateur 6 constitué d'un noyau 7 en matériau réfractaire renfermant au moins une résistance chauffante 8, ledit bloc accumulateur 5 étant traversé par au moins un canal d'air 9 ; - au moins une turbine 10 de circulation d'air. Pendant les heures de fonctionnement dites « de charge », un courant électrique traverse la ou les résistances 8. La chaleur produite par ce courant électrique est accumulée dans le noyau 7. Ce noyau est réalisé en tout matériau 10 réfractaire à haute densité et à restitution lente. Par exemple, il est réalisé en fonte. De manière avantageuse, le bloc accumulateur 6 est fixé à l'intérieur de l'appareil 1 de sorte à former au moins un passage d'air 14 entre ledit bloc accumulateur et la façade avant 13 et/ou la face 3 arrière du bâti 2.
15 En fonctionnement statique, la chaleur ainsi accumulée est restituée : - soit restituée par rayonnement via l'élément rayonnant 5 en façade de l'appareil ; - soit par convection naturelle par circulation d'air à travers les ouvertures 4 et les passages d'air 14 et/ou les canaux d'air 9.
20 En fonctionnement dynamique, la turbine 10, positionnée en partie supérieure de l'appareil 1, à proximité d'une ouverture 4 est mise en marche créant une circulation d'air à travers les ouvertures 4 et les passages d'air 14 et/ou les canaux d'air 9, de sorte que la chaleur ainsi accumulée est restituée par convection forcée.
25 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'appareil de chauffage à accumulation 1 comporte un volet 11 configuré pour pouvoir occuper plusieurs positions de sorte à autoriser différents modes de restitutions d'énergie.
3035198 8 En fonction du mode de fonctionnement de l'appareil de chauffage 1, ce volet est configuré : - soit pour obstruer le ou les canaux d'air 9 (figures 1 et 4) ; - soit, en mode de restitution par convection naturelle, pour déflecter les flux 5 d'air traversant l'appareil en direction des ouvertures 4 situées en partie supérieure de la face avant 13 du bâti 2 ; - soit, en mode de restitution par convection forcée, pour déflecter/guider les flux d'air engendrés par la turbine 10, en direction des canaux 9 traversant le noyau 7 du bloc accumulateur 6.
10 Le volet 11 est mis en mouvement par un moteur électrique, de préférence associé à un motoréducteur (non représentés). Ce motoréducteur, de préférence silencieux, limite le couple dudit moteur de manière connue en soi. L'appareil de chauffage 1 comporte, sur ça face avant 13, un émetteur électrique direct 12, par exemple constitué par un panneau rayonnant connu en 15 soi, dont le fonctionnement est indépendant du bloc d'accumulation 6. L'appareil de chauffage 1 comporte une intelligence embarquée permettant la gestion et la commande de la charge et de la restitution d'énergie. Ainsi, l'appareil de chauffage 1 selon l'invention comprend : - un dispositif de gestion de la charge de l'appareil (non représenté) ; et 20 - un dispositif de gestion de la restitution d'énergie de l'appareil (non représenté). Le dispositif de gestion de la charge comporte des moyens de connexion à un compteur électronique installé dans un lieu (habitation, industrie, ...) dont on veut mesurer la consommation électrique, de sorte à recueillir des informations 25 de tarifications, à savoir des informations sur les périodes de charge et les périodes de pointe attribuées à l'appareil. Cette information dite « tarifaire » a soit un profil fixe, comme par exemple dans le cas où l'on souhaite diminuer un 3035198 9 pic de consommation, tel que celui généralement enregistré en fin de journée, soit un profil variable, par exemple lorsque l'on souhaite absorber des pics de production. Le dispositif de gestion de la charge comporte des moyens de connexion 5 à un routeur internet de sorte à récupérer certaines données, notamment météorologiques. Le dispositif de gestion de la charge de l'appareil comporte un calculateur électronique configuré pour calculer la charge en fonction d'informations de déperdition thermique du local dans lequel l'appareil est installé, et d'informations 10 de tarification issues du compteur électronique. Les dispositifs de gestion de la charge de l'appareil et de gestion de la restitution d'énergie de l'appareil comportent des capteurs (non représentés) tels que des sondes de température configurés pour mesurer la température Tp de la pièce ou du local dans lequel l'appareil 1 est installé, ou encore des détecteurs 15 de présence d'un utilisateur dans ledit local. Ces sondes et capteurs permettent d'améliorer le fonctionnement du produit. L'appareil est équipé d'un thermostat d'ambiance (non représenté) configuré pour maintenir la température ambiante Tp à une valeur de consigne Tc et le dispositif de gestion de la restitution d'énergie est muni d'une 20 programmation de la température de consigne Tc du thermostat d'ambiance. Ces différents éléments seront mieux compris dans la suite du présent exposé décrivant le procédé de charge de l'appareil de chauffage à accumulation 1 selon l'invention ainsi que les différents modes de fonctionnement de restitution d'énergie dudit appareil.
25 L'appareil de chauffage selon l'invention est configuré pour réguler la température de la pièce ou du local dans lequel il se trouve à une température ambiante dite température de consigne Tc préalablement enregistrée par l'utilisateur, et ceci durant toute la journée. 3035198 -10- Une journée est divisée en périodes tarifaires énergétiques dites « heures pleines » (par exemple en France de 6H00 à 22H00) et « heures creuses » (par exemple en France de 22H00 à 6H00). Une autre fraction appelée « heures de pointe » complète cette tarification. Par exemple, en France en hiver, ces 5 périodes de pointe sont enregistrées entre 9H00 et 11H00 et entre 18H00 et 20H00. La charge et la restitution d'énergie de l'appareil selon l'invention est donc fonction de ces périodes de pointe. Pendant les heures creuses ou pendant les heures pleines, en dehors des heures de pointe, ci après généralisées par l'expression heures ou périodes 10 « hors heures de pointe », l'appareil se trouve en mode veille (voir figure 1). Les résistances chauffantes 8 sont traversées par un courant électrique de sorte à emmagasiner de l'énergie dans le bloc accumulateur. Le volet 11 est en position « fermée » dans laquelle il obstrue les canaux 9 du noyau 7 afin de limiter les pertes statiques et ainsi favoriser l'accumulation d'énergie dans ledit noyau.
15 Les résistances chauffantes 8 sont pilotées par une carte électronique recevant l'information de la période « hors heures de pointe » (par exemple par le fournisseur d'électricité. La charge du noyau est gérée par le calculateur électronique et est limitée soit par une durée de charge prédéterminée, soit par une température de 20 charge maximale préprogrammée. Durant ces périodes hors heures de pointe, la régulation de la température ambiante Tp de la pièce ou du local est assurée par l'émetteur direct 12 géré par le calculateur électronique et permettant de maintenir le confort souhaité par l'utilisateur et qui fonctionne, par exemple, comme un panneau 25 rayonnant connu en soi. Pendant les heures de pointe, l'appareil selon l'invention est configuré de sorte qu'il interdit le fonctionnement des résistances échauffantes 8 en vue de charger le noyau accumulateur 7 ou encore l'utilisation de l'émetteur direct 12. Seuls les modes de fonctionnement mettant en oeuvre le volet 11 et/ou la turbine 30 10 est autorisé.
3035198 Pendant les heures de pointe, trois modes de fonctionnement sont possibles pour la restitution de l'énergie emmagasinée dans le noyau 7, à savoir un premier mode dans lequel l'appareil est en mode veille, un second mode dans lequel l'appareil fonctionne en convection naturelle (statique) et un dernier mode 5 dans lequel l'appareil fonctionne en convection dynamique (ventilation forcée). En fonction de la température ambiante Tp de la pièce ou du local et de la capacité du noyau 7 à céder de l'énergie, le volet multi-positions 11 occupe différentes positions et autorise différents modes de restitution d'énergie. Selon le premier mode de fonctionnement, dit « mode veille » (figure 2), le 10 noyau 7 est chargé, le volet 11 est en position fermée, obstruant les canaux situés dans le noyau afin de limiter les pertes statiques. Une convection naturelle s'effectue entre le noyau 7 et la façade 13 de l'appareil grâce à l'air qui entre dans l'appareil par les ouvertures 4a et 4d en partie basse de l'appareil et sort dudit appareil par les ouvertures 4b et 4c, en partie haute de l'appareil.
15 Selon le second mode de fonctionnement, dit « mode convection naturelle » (figure 3), le noyau 7 chargé, restitue son énergie accumulée par un mouvement de convection naturelle. L'air entre dans l'appareil par les ouvertures 4a en partie basse, sur la face avant de l'appareil et sort de l'appareil par les ouvertures 4b, en partie haute et sur la face avant 13 de l'appareil 1. La position 20 du volet 11 est telle que les canaux d'air 9 sont débouchés, autorisant le flux d'air illustré par les flèches à traverser le noyau 7. De plus, le volet agit comme un déflecteur et dirige le flux d'air issu des canaux 9 en direction des ouvertures 4b. Selon le troisième mode de fonctionnement, dit « mode convection forcé » (figure 4), le noyau chargé, restitue son énergie accumulée par un mouvement 25 de convection forcée via une turbine 10. L'air entre dans l'appareil par les ouvertures 4b et 4c en partie haute de l'appareil et sort de l'appareil par les ouvertures 4a, en partie basse, sur la face avant de l'appareil 1. La position du volet 11 est telle que les canaux d'air 9 sont débouchés, autorisant le flux d'air illustré par les flèches à traverser le noyau 7. De plus, le volet agit comme un 30 déflecteur et dirige le flux d'air brassé par la turbine 10 à l'intérieur des canaux 9, de sorte à évacuer la chaleur du noyau 7 vers la partie basse de 3035198 -12- l'accumulateur. Cette disposition est notamment intéressante pour une meilleure efficacité en fin de charge du noyau 7. La turbine 10 permet donc d'inverser le flux d'air convectif par rapport à la convection naturelle, c'est-à-dire que la sortie d'air et l'entrée d'air sont 5 inversées entre les modes de fonctionnement en convection naturelle et en convection forcée de sorte à permettre une exploitation maximale de l'énergie accumulée dans le noyau 7. De plus, le volet agit comme un déflecteur et dirige le flux d'air issu des canaux 9 en direction des ouvertures 4b en partie haute de l'appareil, sur la face 10 avant de ce dernier. Ce mode de fonctionnement permet une montée en température de la pièce plus rapide et grâce à la turbine 10, de préférence et avantageusement à vitesse variable, il est possible d'optimiser la récupération de l'énergie accumulée dans le noyau 7 tout en limitant le bruit de fonctionnement lié ladite 15 turbine. Le volet 11 est sollicité en fonction des besoins en énergie de la pièce ou du local. Généralement, au début des heures de pointe le volet est en position fermée du mode veille (figure 2). Si la température du local mesurée Tp diminue et atteint une valeur égale 20 à Tc - 3,T1, le moteur électrique actionne le volet de sorte à le faire passer en mode de fonctionnement « convection naturelle » (figure 3). Lorsque la température mesurée Tp revient à la température de consigne Tc, le volet 11 repasse en « mode veille » (figure 2). Si après être passé en mode de fonctionnement en « convection 25 naturelle » (figure 3) l'apport en énergie est insuffisant et que la température du local continue de baisser jusqu'à atteindre température égale à Tc - 3,T2, le moteur électrique actionne le volet 11 de sorte à le faire passer en mode de fonctionnement en « convection forcée » et la turbine 10 est mise en route (figure 4). 3035198 -13- Lorsque la température Tp revient à la température de consigne Tc, le volet revient à la position inférieure, c'est-à-dire à la position correspondant au mode de fonctionnement en « convection naturelle » et la turbine 10 s'arrête. Si pendant les modes de « convection naturelle » ou « convection 5 forcée », la température du local mesurée Tp augmente et atteint une valeur égale à Tc + 3,T3, le volet 11 revient directement en position « mode veille » La température de consigne Tc ainsi que les valeurs de seuil de déclenchement des différents modes de fonctionnement (Tc - 3,T1 , Tc - 3,T2 et Tc - 3,T3) sont prédéterminées par l'utilisateur dans le thermostat d'ambiance.
10 La connectivité de l'appareil selon l'invention lui permet de bénéficier des informations recueillies par le réseau électrique pour optimiser son fonctionnement et ses performances, tout en livrant audit réseau ses propres informations afin d'optimiser la performance globale de l'ensemble du réseau. Le dispositif de gestion de la charge de l'appareil 1 comporte un 15 programme configuré pour calculer la courbe de déperditions thermiques de la pièce ou du local dans lequel ledit appareil est installé. Ce programme prend en compte l'information relative au fonctionnement de l'élément chauffant à action directe (émetteur électrique direct 12 tel que panneau rayonnant) et par l'information de son niveau de charge, obtenu par un capteur de manière 20 connue en soi. Selon un mode de mise en oeuvre, ce calcul de déperditions thermiques prend également en considération des informations sur les conditions extérieures locales, soit via des informations météorologiques obtenues par la connexion au réseau internet, soit via des sondes de température extérieures.
25 Le calculateur électronique du dispositif de gestion de la charge est configuré pour calculer la charge du bloc accumulateur 6 de l'appareil 1 qui permettra à ce dernier d'assurer le confort thermique de l'utilisateur, à tout moment. Pour cela, le calculateur prend en compte les courbes de déperditions thermiques susmentionnées ainsi que les informations tarifaires issues du 30 compteur électronique. 3035198 -14- Le procédé de charge de l'appareil de chauffage à accumulation 1 selon l'invention, comporte : - une étape de contrôle du fonctionnement de l'émetteur électrique direct 12 ; - une étape de mesure du niveau de charge du bloc accumulateur 6 ; 5 une étape de calcul de la déperdition thermique d'un local dans lequel est installé l'appareil 1, prenant en compte les informations issues des étapes de contrôle du fonctionnement de l'émetteur électrique direct et de mesure du niveau de charge du bloc accumulateur ; - une étape de lecture de l'information tarifaire issue du compteur électronique 10 concernant les périodes de charge et les périodes de pointe ; une étape de calcul de la charge permettant d'assurer le confort de l'utilisateur en prenant en compte les informations issues des étapes de calcul de la déperdition thermique du local et de lecture de l'information tarifaire issue du compteur électronique.
15 Ainsi, le calcul de la charge est fonction des périodes de charge et des périodes de pointe données par les fournisseurs d'électricité suivant qu'ils soient liés à des pics de production ou à des pics de consommation. Comme mentionné précédemment, les informations tarifaires ont soit un profil fixe, soit un profil variable. Dans ce dernier cas, il est possible aujourd'hui 20 d'obtenir des informations sur les périodes de pics de production et de pics de consommation d'électricité. En effet, des prévisions sont réalisées par les fournisseurs d'électricité, et sont, de manière générale, connues la veille (entre 18H00 et 20H00) et réactualisées le matin, ce qui permet donc au calculateur d'adapter son fonctionnement quotidiennement.
25 Selon un mode de mise en oeuvre, l'appareil comporte un thermostat d'ambiance (connu en soi), configuré pour programmer une température de consigne Tc souhaitée par l'utilisateur. 3035198 -15- Cette programmation est obtenue soit par une horloge, soit par l'analyse du rythme de vie du ou des utilisateurs (par exemple via un ou plusieurs détecteurs d'absence / de présence) soit par une combinaison de ces deux caractéristiques. Ceci permet d'ajuster au mieux le calcul de la charge 5 nécessaire. Ce thermostat est également configuré pour calculer le niveau de charge minimum du bloc accumulateur en début de période de pointe, nécessaire pour assurer le confort thermique de l'utilisateur pendant toute la période de pointe. Il est également configuré pour adapter ce niveau de confort, si la charge 10 n'est pas suffisante pour assurer le confort thermique désiré par l'utilisateur. Par exemple, si le thermostat d'ambiance est programmé pour faire fonctionner l'appareil dans un mode d'économie d'énergie car le local est inoccupé et qu'il obtient une information de passage dans un mode dit de confort correspondant à une température de consigne Tc prédéterminée par l'utilisateur, 15 soit par une action de l'utilisateur directement sur ledit thermostat, soit par une information obtenue par un détecteur de présence, le thermostat calcule de nouveau le niveau de charge minimum du bloc accumulateur, nécessaire pour assurer le confort thermique de l'utilisateur pendant toute la période de pointe. Si le niveau de charge du bloc accumulateur et le calcul de déperditions 20 thermiques du local sont telles que le niveau de confort souhaité par l'utilisateur ne peut pas être maintenu durant toute la période de pointe, le thermostat calcule un nouveau niveau de confort « diminué » de sorte à assurer une température de confort qui soit acceptable pour l'utilisateur. Autrement dit, si le bloc accumulateur 6 ne contient pas la quantité d'énergie nécessaire pour assurer la 25 consigne de confort choisit par l'utilisateur, le thermostat modifie à la baisse cette consigne, à une valeur suffisante pour pouvoir être tout aussi confortable pour l'utilisateur et pouvant être maintenue pendant toute la période de pointe. Ceci permet d'éviter des temps de fonctionnement en situation d'inconfort. L'appareil de chauffage à accumulation selon l'invention offre ainsi une 30 meilleure restitution de chaleur grâce à : 3035198 -16- - son système innovant de volet 11 motorisé multi positions ; - son système de restitution dynamique à vitesse variable ; - son émetteur direct en façade 12 ; - son passage d'air en partie inférieure permettant un flux réversible, soit en 5 entrée d'air en mode convection naturelle, soit en sortie d'air en ventilation forcée ; - son ergonomie qui permet de connaitre à tout moment les différents états de fonctionnement, niveau de charge, périodes tarifaires, ... ; - son intelligence embarquée et sa connectivité.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Appareil de chauffage à accumulation (1) comprenant : - un bâti (2) dont une face arrière (3) du bâti est apte à être fixée à une paroi d'une pièce ou d'un local à chauffer et présentant des ouvertures de passage d'air (4, 4a, 4b, 4c, 4d) ; - un élément rayonnant (5) relié au bâti et formant la façade (13) de l'appareil de chauffage ; un bloc accumulateur (6) constitué d'un noyau (7) en matériau réfractaire renfermant au moins une résistance chauffante (8), ledit bloc accumulateur étant traversé par au moins un canal d'air (9) ; - au moins une turbine (10) de circulation d'air ; caractérisé en ce qu'il comporte : - un volet (11) configuré pour pouvoir occuper plusieurs positions de sorte à autoriser différents modes de restitutions d'énergie ; - un émetteur électrique direct (12) sur sa face avant ; - un dispositif de gestion de la charge de l'appareil ; - un dispositif de gestion de la restitution d'énergie de l'appareil.
  2. 2. Appareil de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émetteur électrique direct (12) est un panneau rayonnant.
  3. 3. Appareil de chauffage suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le volet (11) est configuré pour pouvoir obstruer le ou les canaux d'air (9) et/ou déflecter les flux d'air traversant l'appareil.
  4. 4. Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le volet (11) est mu par un moteur électrique. 3035198 - 18 -
  5. 5. Appareil de chauffage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moteur est associé à un motoréducteur. 5
  6. 6. Appareil de chauffage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bloc accumulateur (6) est fixé à l'intérieur de l'appareil de sorte à former au moins un passage d'air (14) entre ledit bloc accumulateur et la façade avant (13) et/ou la face arrière (3) du bâti. 10
  7. 7. Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de gestion de la charge comporte des moyens de connexion à un compteur électronique de sorte à recueillir des informations de tarifications, à savoir des informations sur les périodes de charge et les périodes de pointe attribuées à l'appareil. 15
  8. 8. Appareil de chauffage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de gestion de la charge comporte des moyens de connexion à un routeur internet de sorte à récupérer certaines données, notamment météorologiques. 20
  9. 9. Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les dispositifs de gestion de la charge de l'appareil et de gestion de la restitution d'énergie de l'appareil comportent des capteurs tels que des sondes de température du local dans lequel 25 l'appareil est installé, ou des détecteurs de présence.
  10. 10. Appareil de chauffage suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de gestion de la charge de l'appareil comporte un calculateur électronique configuré pour calculer la charge en fonctions d'informations de déperditions thermiques du local dans lequel l'appareil est installé, et d'informations de tarification issues du compteur électronique. 3035198 - 19 -
  11. 11. Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'appareil est équipé d'un thermostat d'ambiance configuré pour maintenir la température ambiante (Tp) à une valeur de consigne (Tc). 5
  12. 12. Appareil de chauffage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif de gestion de la restitution d'énergie est muni d'une programmation de la température de consigne (Tc) du thermostat d'ambiance. 10
  13. 13. Procédé de charge d'un appareil de chauffage à accumulation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte : une étape de contrôle du fonctionnement de l'émetteur électrique 15 direct (12) ; une étape de mesure du niveau de charge du bloc accumulateur (6) ; une étape de calcul de la déperdition thermique d'un local dans lequel est installé l'appareil, prenant en compte les informations issues des étapes de contrôle du fonctionnement de l'émetteur électrique direct et 20 de mesure du niveau de charge du bloc accumulateur ; une étape de lecture de l'information tarifaire issue du compteur électronique concernant les périodes de charge et les périodes de pointe ; une étape de calcul de la charge permettant d'assurer le confort de 25 l'utilisateur en prenant en compte les informations issues des étapes de calcul de la déperdition thermique du local et de lecture de l'information tarifaire issue du compteur électronique.
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