FR3055406A1 - METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE OF BREATH AIR IN A BUILDING - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE OF BREATH AIR IN A BUILDING Download PDF

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Abstract

Dispositif (1) de régulation de la température de l'air soufflé dans un bâtiment comprenant des moyens de soufflage d'air, un échangeur (3) thermique entre l'air soufflé et un circuit de fluide caloporteur, une vanne (4) de réglage du débit du fluide caloporteur dans l'échangeur (3), un organe (5) d'obturation de la vanne (4), un actionneur (6) dudit organe (5) d'obturation et un système (16) de définition d'une température (Tc) de consigne de l'air soufflé. La vanne (4) est une vanne deux voies, l'actionneur (6) comprend un élément (7) thermosensible, un élément (8) de chauffe électrique de l'élément (7) thermosensible, et le dispositif (1) comprend un organe (15) de mesure de la température de l'air soufflé et une unité (12) de pilotage de l'alimentation électrique de l'élément (8) de chauffe électrique en fonction de la température (Tc) de consigne et de la température (Tm) mesurée de l'air soufflé.Device (1) for regulating the temperature of the air blown into a building comprising means for blowing air, a heat exchanger (3) between the blown air and a coolant circuit, a valve (4) of adjusting the flow rate of the coolant in the heat exchanger (3), a member (5) for closing the valve (4), an actuator (6) of said shutter member (5) and a system (16) for defining a set temperature (Tc) of the supply air. The valve (4) is a two-way valve, the actuator (6) comprises a thermosensitive element (7), an element (8) for electric heating of the thermosensitive element (7), and the device (1) comprises a member (15) for measuring the temperature of the blown air and a unit (12) for controlling the electrical supply of the electric heating element (8) as a function of the setpoint temperature (Tc) and the measured temperature (Tm) of the supply air.

Description

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DEMANDE DE BREVET D'INVENTIONPATENT INVENTION APPLICATION

A1A1

©) Date de dépôt : 26.08.16. ©) Date of filing: 26.08.16. © Demandeur(s) : VENTILAIRSEC—FR. © Applicant (s): VENTILAIRSEC — FR. (30) Priorité : (30) Priority: @ Inventeur(s) : LAFFETER CLEMENT, RAHMEH @ Inventor (s): LAFFETER CLEMENT, RAHMEH MIREILLE et ESCAICH JULIEN. MIREILLE and ESCAICH JULIEN. (43) Date de mise à la disposition du public de la (43) Date of public availability of the demande : 02.03.18 Bulletin 18/09. request: 02.03.18 Bulletin 18/09. ©) Liste des documents cités dans le rapport de ©) List of documents cited in the report recherche préliminaire : Se reporter à la fin du preliminary research: Refer to end of présent fascicule present booklet (© Références à d’autres documents nationaux (© References to other national documents ® Titulaire(s) : VENTILAIRSEC. ® Holder (s): VENTILAIRSEC. apparentés : related: ©) Demande(s) d’extension : ©) Extension request (s): (© Mandataire(s) : IPSILON Société par actions simplifiée. (© Agent (s): IPSILON Simplified joint-stock company.

PROCEDE ET DISPOSITIF DE REGULATION DE LA TEMPERATURE DE L'AIR SOUFFLE DANS UN BATIMENT.METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE OF THE BLOWED AIR IN A BUILDING.

FR 3 055 406 - A1 _ Dispositif (1) de régulation de la température de l'air soufflé dans un bâtiment comprenant des moyens de soufflage d'air, un échangeur (3) thermique entre l'air soufflé et un circuit de fluide caloporteur, une vanne (4) de réglage du débit du fluide caloporteur dans l'échangeur (3), un organe (5) d'obturation de la vanne (4), un actionneur (6) dudit organe (5) d'obturation et un système (16) de définition d'une température (Te) de consigne de l'air soufflé.FR 3 055 406 - A1 _ Device (1) for regulating the temperature of the supply air in a building comprising air supply means, a heat exchanger (3) between the supply air and a heat transfer fluid circuit , a valve (4) for adjusting the flow rate of the heat transfer fluid in the exchanger (3), a member (5) for closing the valve (4), an actuator (6) for said member (5) for closing and a system (16) for defining a set temperature (Te) of the supply air.

La vanne (4) est une vanne deux voies, l'actionneur (6) comprend un élément (7) thermosensible, un élément (8) de chauffe électrique de l'élément (7) thermosensible, et le dispositif (1 ) comprend un organe (15) de mesure de la température de l'air soufflé et une unité (12) de pilotage de l'alimentation électrique de l'élément (8) de chauffe électrique en fonction de la température (Te) de consigne et de la température (Tm) mesurée de l'air soufflé.The valve (4) is a two-way valve, the actuator (6) comprises a thermosensitive element (7), an element (8) for electrically heating the thermosensitive element (7), and the device (1) comprises a organ (15) for measuring the temperature of the supply air and a unit (12) for controlling the electrical supply of the element (8) of electric heating as a function of the set temperature (Te) and of the temperature (T m ) measured of the supply air.

Figure FR3055406A1_D0001
Figure FR3055406A1_D0002
Figure FR3055406A1_D0003

ii

DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

L’invention concerne un procédé et un dispositif de régulation de la température de l’air soufflé dans un bâtiment.The invention relates to a method and a device for regulating the temperature of the supply air in a building.

Elle concerne plus particulièrement un dispositif de régulation comprenant des moyens de soufflage d’air comprenant au moins un circuit de circulation d’air et au moins un ventilateur disposé sur ledit circuit de circulation d’air, un îo échangeur thermique entre l’air soufflé et un circuit de fluide caloporteur tel que de l’eau, une vanne de réglage du débit d’entrée du fluide caloporteur dans l’échangeur thermique, un organe d’obturation de la vanne, un actionneur dudit organe d’obturation pour le déplacement dudit organe d’obturation entre une position fermée et une position ouverte de la vanne et un système de définition d’une température de consigne de l’air soufflé.It relates more particularly to a regulation device comprising air blowing means comprising at least one air circulation circuit and at least one fan disposed on said air circulation circuit, a heat exchanger between the blown air and a heat transfer fluid circuit such as water, a valve for adjusting the flow rate of the heat transfer fluid entering the heat exchanger, a valve closure member, an actuator of said closure member for movement said shutter member between a closed position and an open position of the valve and a system for defining a set temperature of the supply air.

ART ANTÉRIEURPRIOR ART

La qualité de l’air intérieur, son effet sur la santé humaine et ses coûts économiques et sociaux préoccupent de plus en plus la population, les chercheurs et les décideurs. Plusieurs études ont montré qu’il est primordial de ventiler les locaux fermés en apportant de l’air neuf de l’extérieur qui est plus propre que celui de l’intérieur afin d’assurer une ambiance saine. Cependant, le renouvellement d’air présente un coût énergétique. Plus le taux de renouvellement d’air est important, plus la qualité de l’air intérieur est bonne, mais plus la facture énergétique est élevée. En outre, les occupants sont parfois amenés à fermer les entrées d’air pour éviter l’inconfort thermique ou réduire la consommation énergétique ce qui dégrade la qualité de l’air intérieur en causant des effets nocifs sur leur santé et de la dégradation de la structure du bâtiment. Il est donc important, pour répondre aux enjeux énergétiques et aux exigences des règlementations thermiques liées aux bâtiments, de réguler la température de l’air neuf à moindre coût.Indoor air quality, its effect on human health and its economic and social costs are of increasing concern to the public, researchers and decision-makers. Several studies have shown that it is essential to ventilate closed rooms by providing fresh outside air which is cleaner than inside to ensure a healthy atmosphere. However, air renewal has an energy cost. The higher the air renewal rate, the better the indoor air quality, but the higher the energy bill. In addition, occupants are sometimes required to close the air intakes to avoid thermal discomfort or reduce energy consumption which degrades the quality of indoor air causing harmful effects on their health and the degradation of structure of the building. It is therefore important, to meet energy challenges and the requirements of thermal regulations related to buildings, to regulate the temperature of the fresh air at a lower cost.

Il est connu de réaliser le traitement thermique (chauffage et rafraîchissement de cet air neuf) à l’aide d’un échangeur thermique eau/air.It is known to carry out heat treatment (heating and cooling of this fresh air) using a water / air heat exchanger.

La régulation de la température de cet air neuf peut s’opérer de différentes manières.The regulation of the temperature of this fresh air can be done in different ways.

Une première solution consiste à faire varier le débit d’air passant dans l’échangeur thermique, par régulation de la vitesse du ventilateur, le débit et la îo température de l’eau étant maintenus constants. Cette solution est bruyante, notamment à vitesse élevée du ventilateur, et génère un inconfort pour l’occupant du bâtiment, la température étant difficile à réguler.A first solution consists in varying the air flow rate passing through the heat exchanger, by regulating the speed of the fan, the flow rate and the temperature of the water being kept constant. This solution is noisy, especially at high fan speed, and generates discomfort for the occupant of the building, the temperature being difficult to regulate.

Une deuxième solution consiste à maintenir le débit d’air constant, mais à faire varier le débit et/ou la température de l’eau circulant dans l’échangeur thermique. L’utilisation d’une vanne trois voies en entrée d’échangeur permet, à débit d’eau constant, de réguler finement la température de l’eau, et par suite, la température de l’air soufflé, l’ouverture de la vanne étant pilotée en fonction de la température extérieure ou de la température ambiante, et de la température de consigne. Cette solution présente de bons résultats, mais est onéreuse, du fait de la présence d’une vanne trois voies.A second solution consists in keeping the air flow constant, but in varying the flow and / or the temperature of the water circulating in the heat exchanger. The use of a three-way valve at the exchanger inlet allows, at constant water flow, to finely regulate the water temperature, and consequently, the temperature of the blown air, the opening of the valve being piloted as a function of the outside temperature or the ambient temperature, and the set temperature. This solution has good results, but is expensive, due to the presence of a three-way valve.

Une troisième solution pourrait consister à utiliser une vanne à deux voies commandée en tout ou rien. Cette solution oblige à disposer d’un débit d’eau soit égal à zéro, soit maximal. Elle entraîne une trop grande inertie du dispositif, et par suite, un inconfort pour l’occupant du bâtiment.A third solution could consist in using a two-way valve controlled all or nothing. This solution requires a water flow either zero or maximum. It causes too great inertia of the device, and consequently, discomfort for the occupant of the building.

BUT ET RÉSUMÉPURPOSE AND SUMMARY

Un but de l’invention est de proposer un dispositif de régulation dont la conception permet, à faible coût, de surmonter les inconvénients de l’état de la technique.An object of the invention is to provide a regulation device whose design allows, at low cost, to overcome the drawbacks of the state of the art.

À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de régulation de la température de l’air soufflé dans un bâtiment comprenant des moyens de soufflage d’air comprenant un circuit de circulation d’air et au moins un ventilateur disposé sur ledit circuit de circulation d’air ; un échangeur thermique entre l’air soufflé et un circuit de fluide caloporteur tel que de l’eau ; une vanne de réglage du débit d’entrée du fluide caloporteur dans l’échangeur thermique ; un organe d’obturation de la vanne ; un actionneur dudit organe d’obturation pour le déplacement dudit organe d’obturation entre une position fermée et une îo position ouverte de la vanne et un système de définition d’une température de consigne de l’air soufflé, caractérisé en ce que la vanne est une vanne deux voies, en ce que l’actionneur comprend un élément thermosensible apte à se déformer et/ou se déplacer sous l’effet de la chaleur et un élément de chauffe électrique de l’élément thermosensible, et en ce que le dispositif comprend un organe de mesure de la température de l’air soufflé disposé à l’intérieur du circuit de circulation d’air, en sortie de l’échangeur thermique et une unité de pilotage de l’alimentation électrique de l’élément de chauffe électrique configurée pour piloter l’alimentation de l’élément de chauffe électrique en fonction au moins de la température de consigne et de la température mesurée de l’air soufflé.To this end, the subject of the invention is a device for regulating the temperature of the air blown into a building, comprising air blowing means comprising an air circulation circuit and at least one fan disposed on said circuit. air circulation; a heat exchanger between the supply air and a heat transfer fluid circuit such as water; a valve for adjusting the flow rate of the heat transfer fluid entering the heat exchanger; a valve closure member; an actuator of said shutter member for moving said shutter member between a closed position and an open position of the valve and a system for defining a target temperature of the supply air, characterized in that the valve is a two-way valve, in that the actuator comprises a heat-sensitive element able to deform and / or move under the effect of heat and an electric heating element of the heat-sensitive element, and in that the device includes a device for measuring the temperature of the blown air arranged inside the air circulation circuit, at the outlet of the heat exchanger and a unit for controlling the electrical supply of the electric heating element configured to control the supply of the electric heating element as a function of at least the set temperature and the measured temperature of the supply air.

L’utilisation de la température de l’air soufflé et non de l’air ambiant comme élément de mesure permet une meilleure régulation.Using the temperature of the supply air and not the ambient air as a measurement element allows better regulation.

Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de pilotage de l’alimentation électrique de l’élément de chauffe électrique est configurée pour piloter l’alimentation de l’élément de chauffe électrique par contrôle de la largeur d’impulsions périodiques, ladite unité de pilotage comprenant un module de calcul de rapport cyclique configuré pour calculer un paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction au moins de la température de consigne et de la température mesurée de l’air soufflé, et un module de commande d’alimentation configuré pour commander l’alimentation électrique de l’élément de chauffe électrique selon la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique calculé.According to one embodiment of the invention, the control unit of the electrical supply of the electric heating element is configured to control the supply of the electric heating element by controlling the width of periodic pulses , said control unit comprising a duty cycle calculation module configured to calculate a parameter representative of the duty cycle as a function of at least the set temperature and the measured temperature of the supply air, and a supply control module configured to control the electrical supply of the electric heating element according to the value of said parameter representative of the calculated duty cycle.

L’utilisation d’une vanne deux voies pilotée de manière quasi-proportionnelle, en fonction d’au moins une température de consigne et non pas de la température de l’air ambiant, mais de la température de l’air soufflé, permet une régulation réactive, offrant un confort à l’occupant du bâtiment et ce, à faible coût.The use of a two-way valve piloted in a quasi-proportional manner, as a function of at least one set temperature and not of the ambient air temperature, but of the supply air temperature, allows a reactive regulation, offering comfort to the occupant of the building at low cost.

îo Dans une telle conception, l’unité de pilotage est configurée pour piloter l’alimentation de l’élément de chauffage électrique par contrôle de la largeur d’impulsions périodiques, avec un cycle de contrôle d’impulsions en durée pouvant être divisé en temps de désactivation et en temps d’activation. Le temps d’activation est une durée durant laquelle le courant alimente l’élément de chauffe électrique et le temps de désactivation est une durée durant laquelle le courant n’alimente pas l’élément de chauffe électrique.îo In such a design, the control unit is configured to control the supply of the electric heating element by controlling the width of periodic pulses, with a pulse control cycle in duration that can be divided into time of deactivation and activation time. The activation time is a period during which the current supplies the electric heating element and the deactivation time is a period during which the current does not supply the electric heating element.

Le rapport cyclique correspond au rapport du temps d’activation sur la durée totale du cycle, encore appelée période et formée par la somme des temps d’activation et de désactivation dudit cycle sur ladite période. En effet, le cycle de modulation se répète de manière périodique.The duty cycle corresponds to the ratio of the activation time over the total duration of the cycle, also called period and formed by the sum of the activation and deactivation times of said cycle over said period. Indeed, the modulation cycle repeats periodically.

La variation du rapport cyclique en fonction de la température de consigne et de la température mesurée de l’air soufflé permet d’alimenter l’élément de chauffe électrique, selon la valeur dudit rapport, et donc de piloter l’ouverture/fermeture de la vanne selon la valeur dudit rapport, obtenant ainsi un réglage fin du débit d’eau, à l'aide d'une simple vanne deux voies. Le rapport cyclique permet à la vanne deux voies d’occuper une position intermédiaire.The variation of the duty cycle as a function of the set temperature and the measured temperature of the supply air makes it possible to supply the electric heating element, according to the value of said ratio, and therefore to control the opening / closing of the valve according to the value of said ratio, thus obtaining a fine adjustment of the water flow rate, using a simple two-way valve. The duty cycle allows the two-way valve to occupy an intermediate position.

Il en résulte ainsi un pilotage de l’ouverture/fermeture de la vanne en jouant sur les caractéristiques de l’alimentation électrique de la vanne, directement lié à la température de consigne et à la température mesurée de l’air soufflé.This therefore results in control of the opening / closing of the valve by varying the characteristics of the electrical supply to the valve, directly linked to the set temperature and the measured temperature of the supply air.

Selon un mode de réalisation, le module de calcul de rapport cyclique est configuré pour calculer le paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction au moins de la température de consigne et de l’évolution de la température mesurée de l’air soufflé.According to one embodiment, the duty cycle calculation module is configured to calculate the parameter representative of the duty cycle as a function at least of the set temperature and of the evolution of the measured temperature of the supply air.

Selon un mode de réalisation, le module de calcul de rapport cyclique est configuré pour calculer la pente de la courbe de la température mesurée de îo l’air soufflé en fonction du temps, en un premier point donné de cette courbe, définir une droite passant par ledit premier point et de pente égale à celle calculée, et sélectionner sur la droite un second point d’abscisse de temps supérieure à l’abscisse de temps du premier point et déterminer l’ordonnée de température de ce second point appelée température anticipée.According to one embodiment, the duty cycle calculation module is configured to calculate the slope of the curve of the measured temperature of the blown air as a function of time, at a first given point on this curve, define a passing line by said first point and of slope equal to that calculated, and select on the right a second point of time abscissa greater than the time abscissa of the first point and determine the ordinate of temperature of this second point called anticipated temperature.

Selon un mode de réalisation, le module de calcul de rapport cyclique comprend des moyens de comparaison de la température anticipée et de la température de consigne de l’air soufflé, et des moyens de calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction du résultat de la comparaison.According to one embodiment, the duty cycle calculation module comprises means for comparing the anticipated temperature and the set temperature of the blown air, and means for calculating or determining the value of the parameter representative of the report cyclical depending on the result of the comparison.

Selon un mode de réalisation, l’élément thermosensible est apte à se déformer sous l’effet de la chaleur pour le passage de l’organe d’obturation de la vanne de la position fermée, ou respectivement ouverte, vers la position ouverte, ou respectivement fermée, de la vanne lors d’une élévation de température et en ce que le dispositif comprend des moyens de rappel de l’organe d’obturation en position fermée, ou respectivement ouverte.According to one embodiment, the thermosensitive element is able to deform under the effect of heat for the passage of the valve shutter member from the closed position, or respectively open position, towards the open position, or respectively closed, of the valve during a rise in temperature and in that the device comprises means for returning the closure member to the closed position, or respectively open position.

Selon un mode de réalisation, les moyens de calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique sont configurés pour modifier la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique dans le sens d’une augmentation du paramètre représentatif du rapport cyclique lorsque la température anticipée est inférieure à la température de consigne et dans le sens d’une réduction de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique lorsque la température anticipée est supérieure à la température de consigne dans le cas d’une vanne normalement fermée, et en ce que les moyens de calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique sont configurés pour modifier la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique dans le sens d’une réduction du paramètre représentatif du rapport cyclique lorsque la température anticipée est inférieure à la température de consigne et dans le sens d’une augmentation de la valeur îo du paramètre représentatif du rapport cyclique lorsque la température anticipée est supérieure à la température de consigne dans le cas d’une vanne normalement ouverte.According to one embodiment, the means for calculating or determining the value of the parameter representative of the duty cycle are configured to modify the value of the parameter representative of the duty cycle in the direction of an increase in the parameter representative of the duty cycle when the temperature expected is lower than the set temperature and in the direction of a reduction in the value of the parameter representative of the duty cycle when the anticipated temperature is higher than the set temperature in the case of a normally closed valve, and in that the means for calculating or determining the value of the parameter representative of the duty cycle are configured to modify the value of the parameter representative of the duty cycle in the direction of reducing the parameter representative of the duty cycle when the expected temperature is lower than the temperature and in the sen s an increase in the value îo of the parameter representative of the duty cycle when the expected temperature is higher than the set temperature in the case of a normally open valve.

En d’autres termes, dans le cas d’une vanne normalement fermée, les moyens de calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique sont configurés pour, lorsque la température anticipée est inférieure à la température de consigne, augmenter la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique et, lorsque la température anticipée est supérieure à la température de consigne, réduire la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique. De même, dans le cas d’une vanne normalement ouverte, les moyens de calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique sont configurés pour, lorsque la température anticipée est inférieure à la température de consigne, réduire la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique et, lorsque la température anticipée est supérieure à la température de consigne, augmenter la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique.In other words, in the case of a normally closed valve, the means for calculating or determining the value of the parameter representative of the duty cycle are configured to, when the anticipated temperature is lower than the set temperature, increase the value of the parameter representative of the duty cycle and, when the expected temperature is higher than the set temperature, reduce the value of the parameter representative of the duty cycle. Similarly, in the case of a normally open valve, the means for calculating or determining the value of the parameter representative of the duty cycle are configured to, when the anticipated temperature is lower than the set temperature, reduce the value of the parameter representative of the duty cycle and, when the expected temperature is higher than the set temperature, increase the value of the parameter representative of the duty cycle.

Selon un mode de réalisation, le module de calcul de rapport cyclique est configuré pour, lorsque la valeur calculée du paramètre représentatif du rapport cyclique est supérieure à une valeur de seuil haut prédéterminée appelée rapport cyclique max, affecter à la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique, ladite valeur de seuil haut, et lorsque la valeur calculée du paramètre représentatif du rapport cyclique est inférieure à une valeur de seuil bas prédéterminée appelée rapport cyclique min, affecter à la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique, ladite valeur de seuil bas.According to one embodiment, the duty cycle calculation module is configured to, when the calculated value of the parameter representative of the duty cycle is greater than a predetermined high threshold value called max duty cycle, assign to the value of said parameter representative of the duty ratio cyclic, said high threshold value, and when the calculated value of the parameter representative of the duty cycle is less than a predetermined low threshold value called min duty cycle, assign to the value of said parameter representative of the duty cycle, said low threshold value.

Selon un mode de réalisation, l’élément thermosensible est apte à se déformer sous l’effet de la chaleur pour le passage de l’organe d’obturation de la vanne de la position fermée vers la position ouverte de la vanne lors d’une élévation de température et en ce que le dispositif comprend des moyens de rappel de l’organe d’obturation en position fermée.According to one embodiment, the thermosensitive element is able to deform under the effect of heat for the passage of the valve closure member from the closed position to the open position of the valve during a temperature rise and in that the device comprises means for returning the shutter member to the closed position.

Selon un mode de réalisation, l’élément thermosensible de l’actionneur apte à se déformer sous l’effet de la chaleur est une cire et l’élément de chauffe électrique un élément résistif.According to one embodiment, the thermosensitive element of the actuator able to deform under the effect of heat is a wax and the electric heating element a resistive element.

Selon un mode de réalisation, le système de définition d’une température de consigne de l’air soufflé est formé des moyens d’entrée de données d’une interface homme/machine apte à communiquer par liaison sans fil avec l’unité de pilotage.According to one embodiment, the system for defining a target temperature of the blown air is formed by data input means of a man / machine interface capable of communicating by wireless link with the control unit. .

L’invention a encore pour objet un procédé de régulation de la température de l’air soufflé d’un bâtiment, à l’aide d’un dispositif de régulation de la température de l’air soufflé dans un bâtiment, caractérisé en ce que la température de consigne de l’air soufflé ayant été définie, ledit procédé comprend une étape de mesure de la température de l’air soufflé à l’intérieur du circuit de circulation d’air, en sortie de l’échangeur thermique et une étape de pilotage de l’alimentation électrique de l’élément de chauffe électrique par contrôle de la largeur d’impulsions périodiques, ladite étape de pilotage comprenant une phase de calcul de la valeur d’un paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction au moins de la température de consigne et de la température mesurée de l’air soufflé, et une phase de commande de l’alimentation électrique de l’élément de chauffe électrique selon la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique calculé.Another subject of the invention is a method for regulating the temperature of the air blown into a building, using a device for regulating the temperature of the air blown into a building, characterized in that the target temperature of the supply air having been defined, said method comprises a step of measuring the temperature of the supply air inside the air circulation circuit, at the outlet of the heat exchanger and a step for controlling the electrical supply of the electric heating element by controlling the width of periodic pulses, said piloting step comprising a phase of calculating the value of a parameter representative of the duty cycle as a function at least of the set temperature and the measured temperature of the supply air, and a phase for controlling the electrical supply of the electric heating element according to the value of said parameter. be representative of the calculated duty cycle.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

- La figure 1 représente une vue schématique d’ensemble d’un dispositif de régulation de la température de l’air soufflé conforme à l’invention.- Figure 1 shows a schematic overview of a device for regulating the temperature of the supply air in accordance with the invention.

- La figure 2 représente une vue schématique de la vanne, de l’actionneur de l’organe d’obturation de la vanne et de l’unité de pilotage de l’alimentation électrique de l’élément thermosensible de l’actionneur, en position ouverte de la vanne.- Figure 2 shows a schematic view of the valve, the actuator of the valve closure member and the control unit of the electrical supply of the thermosensitive element of the actuator, in position valve open.

îo - La figure 3 représente une vue schématique de la vanne, de l’actionneur de l’organe d’obturation de la vanne et de l’unité de pilotage de l’alimentation électrique de l’élément thermosensible de l’actionneur, en position fermée de la vanne.îo - Figure 3 shows a schematic view of the valve, the actuator of the valve closure member and the control unit of the electrical supply of the thermosensitive element of the actuator, valve closed position.

- La figure 4 représente une courbe de l’évolution de la température mesurée de l’air soufflé, en fonction du temps.- Figure 4 represents a curve of the evolution of the measured temperature of the blown air, as a function of time.

DESCRIPTION DÉTAILLÉEDETAILED DESCRIPTION

Comme mentionné ci-dessus, l’invention a pour objet un dispositif 1 de régulation de la température de l’air soufflé dans un bâtiment constitué par une construction quelconque.As mentioned above, the subject of the invention is a device 1 for regulating the temperature of the supply air in a building constituted by any construction.

Ce dispositif 1 de régulation est généralement installé au moins partiellement dans les combles du bâtiment. Ce dispositif 1 de régulation comprend des moyens de soufflage d’air à l’intérieur du bâtiment, pour refroidir et réchauffer le volume intérieur dudit bâtiment.This regulation device 1 is generally installed at least partially in the attic of the building. This regulation device 1 comprises means for blowing air inside the building, for cooling and heating the interior volume of said building.

Ces moyens de soufflage d’air comprennent un circuit 20 de circulation d’air et un ventilateur 2 disposé sur le circuit 20 de circulation d’air entre la ou les entrées et la ou les sorties dudit circuit 20 de circulation d’air. Dans l’exemple représenté, le circuit 20 de circulation d’air comprend une entrée ou prise 17 d’air extérieur, qui est généralement fixée sur la toiture du bâtiment et deux sorties. De l’air neuf est donc introduit via cette prise 17 d’air, dans le ventilateur 2. Cet air est soufflé dans un échangeur 3 thermique disposé sur le circuit de circulation d’air pour y être réchauffé ou refroidi, avant de parvenir au volume intérieur de la construction à l’aide d’un réseau de gaines de soufflage, comme illustré à la figure 1, ces gaines de soufflage constituant une partie du circuit 20 de circulation d’air.These air blowing means comprise a circuit 20 for air circulation and a fan 2 arranged on the circuit 20 for air circulation between the inlet (s) and the outlet (s) of said air circulation circuit 20. In the example shown, the air circulation circuit 20 comprises an inlet or outlet 17 for outside air, which is generally fixed to the roof of the building and two outlets. Fresh air is therefore introduced via this air intake 17, into the fan 2. This air is blown into a heat exchanger 3 placed on the air circulation circuit to be heated or cooled there, before reaching the interior volume of the construction using a network of blowing ducts, as illustrated in FIG. 1, these blowing ducts constituting a part of the air circulation circuit 20.

Au niveau de l’échangeur 3 thermique, l’air soufflé par le ventilateur se refroidit ou se réchauffe par échange de calories, avec un circuit de fluide caloporteur, îo en l’occurrence ici un circuit d’eau, l’échangeur 3 thermique étant un échangeur eau/air.At the level of the heat exchanger 3, the air blown by the fan cools or heats up by heat exchange, with a circuit of heat transfer fluid, in this case a water circuit, the heat exchanger 3 being a water / air exchanger.

Cet échangeur 3 thermique se présente par exemple sous forme d’un corps parallélépipédique logeant une partie du circuit d’eau, et à l’intérieur duquel circule l’air issu du ventilateur. L’eau est amenée dans ledit corps à l’aide d’une conduite 31 reliant une source d’eau représentée en 10 à la figure 1 à la partie du circuit d’eau disposée dans le corps. Cette source 10 d’eau peut être une source d’eau froide ou une source d’eau chaude chauffée à l’aide de panneaux thermiques, de pompe à chaleur, de chaudière ou autres.This heat exchanger 3 is for example in the form of a parallelepiped body housing part of the water circuit, and inside which the air from the fan circulates. Water is brought into said body using a pipe 31 connecting a water source shown at 10 in FIG. 1 to the part of the water circuit arranged in the body. This source of water can be a source of cold water or a source of hot water heated using thermal panels, heat pump, boiler or the like.

Sur cette partie de conduit alimentant le corps de l’échangeur en eau est disposée une vanne 4 de réglage du débit d’entrée d’eau dans l’échangeur 3 thermique. L’eau qui sort du corps de l’échangeur 3 thermique est ici ramenée par une conduite 32 dite de retour, à la source 10 d’alimentation en eau du corps, pour une circulation en boucle de l’eau à l’intérieur dudit corps.On this part of the duct supplying the body of the exchanger with water, there is a valve 4 for adjusting the flow rate of water entering the heat exchanger 3. The water which leaves the body of the heat exchanger 3 is here brought back by a line 32 called return, to the source 10 of water supply to the body, for a loop circulation of the water inside said body.

La vanne 4 placée en entrée de l’échangeur 3 thermique permet donc de réguler le débit d’eau entrant dans l’échangeur 3 thermique, et par suite, la température de l’air soufflé circulant dans ledit échangeur 3 thermique. Cette vanne 4 est une vanne deux voies, c’est-à-dire qu’elle permet l’alimentation et l’absence d’alimentation en eau de l’échangeur 3 thermique, mais elle ne présente pas une troisième voie qui permettrait de détourner une partie du flux ίο entrant vers la conduite de retour de l’échangeur 3 thermique.The valve 4 placed at the inlet of the heat exchanger 3 therefore makes it possible to regulate the flow of water entering the heat exchanger 3, and consequently, the temperature of the blown air circulating in said heat exchanger 3. This valve 4 is a two-way valve, that is to say that it allows the supply and absence of water supply to the heat exchanger 3, but it does not have a third way which would allow divert part of the incoming versο flow to the return line of the heat exchanger 3.

Cette vanne 4 est munie d’un organe 5 d’obturation et d’un actionneur 6 dudit organe 5 d’obturation, pour le déplacement dudit organe 5 d’obturation entre une position fermée et une position ouverte de la vanne 4.This valve 4 is provided with a shutter member 5 and with an actuator 6 of said shutter member 5, for the displacement of said shutter member 5 between a closed position and an open position of the valve 4.

Dans l’exemple représenté, le conduit délimité par le corps de vanne 4 est fermé ou ouvert à l’aide d’un clapet déplaçable axialement et constituant ledit organe 5 d’obturation.In the example shown, the conduit delimited by the valve body 4 is closed or opened using a valve movable axially and constituting said shutter member 5.

to Pour permettre le déplacement dudit organe 5 d’obturation entre une position fermée et une position ouverte de la vanne, l’actionneur 6 comprend un élément 7 thermosensible apte à se déformer et/ou à se déplacer sous l’effet de la chaleur, et un élément 8 de chauffe électrique de l’élément 7 thermosensible.to allow the movement of said shutter member 5 between a closed position and an open position of the valve, the actuator 6 comprises a thermosensitive element 7 capable of deforming and / or moving under the effect of heat, and an element 8 for electric heating of the heat-sensitive element 7.

Dans le cas d’une vanne 4 normalement fermée, comme illustré, le principe de fonctionnement est le suivant : l’élément 7 thermosensible est apte à se déformer sous l’effet de la chaleur, pour le passage de l’organe 5 d’obturation de la vanne 4 de la position fermée à la position ouverte de la vanne 4 lors d’une élévation de température, et le dispositif comprend des moyens 9 de rappel de l’organe 5 d’obturation en position fermée.In the case of a normally closed valve 4, as illustrated, the operating principle is as follows: the heat-sensitive element 7 is able to deform under the effect of heat, for the passage of the member 5 of obturation of the valve 4 from the closed position to the open position of the valve 4 during a rise in temperature, and the device comprises means 9 for returning the shutter member 5 to the closed position.

Dans l’exemple représenté aux figures, l’élément 7 thermosensible de l’actionneur apte à se déformer sous l’effet de la chaleur est une cire logée dans une capsule, et l’élément 8 de chauffe électrique un élément résistif tel qu’une résistance électrique alimentée par un circuit électrique d’alimentation représenté en 11 aux figures.In the example shown in the figures, the thermosensitive element 7 of the actuator capable of deforming under the effect of heat is a wax housed in a capsule, and the element 8 of electric heating a resistive element such as an electrical resistor supplied by an electrical supply circuit shown at 11 in the figures.

Le chauffage de la cire, sous l’action de l’élément de chauffe, à l’état alimenté de ce dernier, entraîne une déformation, en particulier une dilatation, de la cire et, par suite, un déplacement de l’organe 5 d’obturation de la position fermée à la position ouverte de la vanne.The heating of the wax, under the action of the heating element, in the energized state of the latter, causes a deformation, in particular expansion, of the wax and, consequently, a displacement of the member 5 shutter from the closed position to the open position of the valve.

Dès que l’élément 8 de chauffe n’est plus alimenté électriquement, la température de la cire diminue et les moyens 9 de rappel formés ici par un ressort hélicoïdal tendent à ramener l’organe 5 d’obturation en position fermée de la vanne.As soon as the heating element 8 is no longer electrically supplied, the temperature of the wax decreases and the return means 9 formed here by a helical spring tend to bring the obturation member 5 in the closed position of the valve.

Bien évidemment, la vanne 4 aurait pu être une vanne normalement ouverte.Obviously, valve 4 could have been a normally open valve.

Le dispositif 1 de régulation comprend encore un système 16 de définition îo d’une température de consigne de l’air soufflé, et un organe 15 de mesure de la température de l’air soufflé en sortie de l’échangeur 3 thermique.The regulating device 1 also comprises a system 16 for defining a target temperature of the supply air, and a member 15 for measuring the temperature of the supply air at the outlet of the heat exchanger 3.

Dans l’exemple représenté, le système 16 de définition d’une température de consigne Tc de l’air soufflé est formé des moyens d’entrée de données d’une interface homme/machine apte à communiquer par liaison sans fil avec l’unité 12 de pilotage. Cette interface peut être formée par un écran affichant la température de consigne, cet écran étant équipé de boutons aptes à permettre une augmentation ou une diminution de la température de consigne affichée et correspondant à la température de consigne souhaitée.In the example shown, the system 16 for defining a set temperature T c of the blown air is formed by data input means of a man / machine interface capable of communicating by wireless link with the piloting unit 12. This interface can be formed by a screen displaying the set temperature, this screen being equipped with buttons capable of allowing an increase or a decrease in the displayed set temperature and corresponding to the desired set temperature.

L’organe 15 de mesure de la température de l’air soufflé peut être formé par un capteur de température disposé au moins partiellement à l’intérieur du circuit 20 de circulation d’air, dans la partie du circuit disposée en aval de l’échangeur 3 thermique pris dans le sens de circulation de l’air à l’intérieur de l’échangeur 3 thermique. Cette partie du circuit correspond à la portion de circuit devant être entendue par l’expression « en sortie de l’échangeur » Ainsi, la température mesurée est celle de l’air soufflé et non celle de l’air ambiant.The device 15 for measuring the temperature of the blown air may be formed by a temperature sensor disposed at least partially inside the air circulation circuit 20, in the part of the circuit disposed downstream of the heat exchanger 3 taken in the direction of air circulation inside the heat exchanger 3. This part of the circuit corresponds to the portion of the circuit to be understood by the expression "at the outlet of the exchanger". Thus, the temperature measured is that of the blown air and not that of the ambient air.

Le dispositif 1 comprend encore une unité 12 de pilotage de l’alimentation électrique de l’élément 8 de chauffe électrique configuré pour piloter l’alimentation de l’élément 8 de chauffe électrique par modulation de largeur d’impulsions.The device 1 also comprises a unit 12 for controlling the electrical supply of the electric heating element 8 configured to control the supply of the electric heating element 8 by pulse width modulation.

Cette unité 12 de pilotage comprend un module 13 de calcul de rapport cyclique configuré pour calculer un paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction au moins de la température Tc de consigne et de la température Tm mesurée de l’air soufflé et un module 14 de commande d’alimentation configuré pour commander l’alimentation électrique de l’élément 8 de chauffe électrique selon la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique calculé.This control unit 12 comprises a module 13 for calculating the duty cycle configured to calculate a parameter representative of the duty cycle as a function of at least the setpoint temperature T c and the measured temperature T m of the supply air and a module 14 power control valve configured to control the power supply of the electric heating element 8 according to the value of said parameter representative of the calculated duty cycle.

Le signal d’alimentation électrique est un signal périodique qui peut être de fréquence fixe ou variable. Le rapport cyclique correspond au ratio de la durée d’une impulsion à l’état haut ou non nul sur la période dudit signal. Ce rapport varie donc en fonction de la température de consigne et de la température mesurée de l’air soufflé.The power supply signal is a periodic signal which can be of fixed or variable frequency. The duty cycle corresponds to the ratio of the duration of a pulse to the high or non-zero state over the period of said signal. This ratio therefore varies according to the set temperature and the measured temperature of the supply air.

Le module de commande d’alimentation est donc configuré pour générer un signal d’alimentation en tant qu’une séquence d’impulsions avec une fréquence affectée et avec une durée ou largeur d’impulsions fonction du rapport cyclique calculé.The power control module is therefore configured to generate a power signal as a sequence of pulses with an assigned frequency and with a duration or width of pulses depending on the calculated duty cycle.

Le rapport cyclique est égal au rapport t/p, avec t correspondant au temps pendant lequel le signal est actif, et p à la période totale du signal. Ainsi, la période du signal d’alimentation, qui est un signal périodique, étant égale par exemple à 1 s, lorsque le rapport cyclique est égal à 0,3 ou 30 %, le temps d’application d’une tension électrique au niveau de l’élément de chauffe est égal à 1000 x 0,3 = 300 ms sur ladite période. Lorsque le rapport cyclique est égal à 0,5 ou 50 %, le temps d’application d’une tension électrique au niveau de l’élément de chauffe est égal à 1000 x 0,5 = 500 ms sur ladite période.The duty cycle is equal to the ratio t / p, with t corresponding to the time during which the signal is active, and p to the total period of the signal. Thus, the period of the supply signal, which is a periodic signal, being equal for example to 1 s, when the duty cycle is equal to 0.3 or 30%, the time of application of an electrical voltage at the level of the heating element is equal to 1000 x 0.3 = 300 ms over said period. When the duty cycle is equal to 0.5 or 50%, the time of application of an electrical voltage to the heating element is equal to 1000 x 0.5 = 500 ms over said period.

Ainsi, l’augmentation du rapport cyclique entraîne une augmentation du temps d’application d’une tension au niveau de l’élément de chauffe, tandis que la réduction de ce rapport entraîne une réduction du temps d’application d’une tension au niveau de l’élément de chauffe, pendant une période de temps prédéterminée correspondant à la période dudit signal.Thus, the increase in the duty cycle results in an increase in the time of application of a voltage at the level of the heating element, while the reduction in this ratio results in a reduction in the time of application of a voltage at the level of the heating element, for a predetermined period of time corresponding to the period of said signal.

Le module 13 de calcul de rapport cyclique est donc configuré pour calculer le paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction au moins de la température Tc de consigne, et de l’évolution de la température Tm mesurée de l’air soufflé.The module 13 for calculating the duty cycle is therefore configured to calculate the parameter representative of the duty cycle as a function at least of the set temperature T c , and of the change in the temperature T m measured of the blown air.

Le module 13 de calcul de rapport cyclique est configuré pour calculer la pente de la courbe de la température Tm mesurée de l’air soufflé en fonction du temps, en un premier point donné de cette courbe, définir une droite passant îo par ledit premier point et de pente égale à celle calculée, et sélectionner sur la droite un second point d’abscisse de temps supérieure à l’abscisse de temps du premier point et déterminer l’ordonnée de température de ce second point appelée température anticipée Ta.The module 13 for calculating the duty cycle is configured to calculate the slope of the curve of the temperature T m measured of the blown air as a function of time, at a first given point on this curve, define a straight line passing through said first point and slope equal to that calculated, and select on the right a second point of time abscissa greater than the time abscissa of the first point and determine the ordinate of temperature of this second point called expected temperature T a .

Le module 13 de calcul de rapport cyclique comprend des moyens 132 de comparaison de la température Ta anticipée et de la température Tc de consigne de l’air soufflé, et des moyens 131 de calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction du résultat de la comparaison.The module 13 for calculating the duty cycle comprises means 132 for comparing the anticipated temperature T a and the set temperature T c of the supply air, and means 131 for calculating or determining the value of the parameter representative of the duty cycle as a function of the result of the comparison.

Généralement, les moyens de calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique sont configurés pour, lorsque la température anticipée est inférieure à la température de consigne, augmenter la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique et lorsque la température anticipée est supérieure à la température de consigne, réduire la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique.Generally, the means for calculating or determining the value of the parameter representative of the duty cycle are configured to, when the expected temperature is lower than the set temperature, increase the value of the parameter representative of the duty cycle and when the expected temperature is higher at the set temperature, reduce the value of the parameter representative of the duty cycle.

Ainsi, dans l’exemple représenté à la figure 4, qui représente la courbe d’évolution de la température Tm d’air soufflé en fonction du temps, si l’on considère la première onde, on suppose que l’utilisateur a choisi une température de consigne égale à 20° C. À l’instant t0, la température Tm de l’air mesurée à la sortie de l’échangeur est de 18° C. On calcule la pente de l’évolution de la température de l’air mesurée sur une durée appelée t Évolution, et qui correspond à l’intervalle t0/ti. Grâce à cette pente, on estime la température de l’air mesurée après un intervalle de temps prédéterminé appelé ici t Anticipation. La température anticipée calculée est appelée Ta et est égale à 23 C. La différence entre la température de consigne et la température anticipée est de 3 C. On constate que la température anticipée est supérieure à la température de consigne. La vanne étant une vanne normalement fermée, comme illustré aux figures 2 et 3, la valeur de rapport cyclique est alors abaissée, pour obtenir un signal d’alimentation avec une îo durée de signal haut réduite pour limiter l’alimentation de l’élément résistif et, par suite, le chauffage de l’élément thermosensible, en particulier la cire, pour provoquer un déplacement de l’organe d’obturation dans le sens d’une fermeture au moins partielle de la vanne.Thus, in the example represented in FIG. 4, which represents the curve of evolution of the temperature T m of blown air as a function of time, if we consider the first wave, we assume that the user has chosen a set temperature equal to 20 ° C. At time t 0 , the temperature T m of the air measured at the outlet of the exchanger is 18 ° C. The slope of the temperature change is calculated air measured over a period called t Evolution, which corresponds to the interval t 0 / ti. Thanks to this slope, the air temperature measured after a predetermined time interval is called here t Anticipation. The calculated anticipated temperature is called T a and is equal to 23 C. The difference between the set temperature and the anticipated temperature is 3 C. It is noted that the anticipated temperature is higher than the set temperature. The valve being a normally closed valve, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the duty cycle value is then lowered, to obtain a supply signal with a reduced high signal duration to limit the supply of the resistive element. and, consequently, the heating of the thermosensitive element, in particular the wax, to cause a displacement of the shutter member in the direction of an at least partial closing of the valve.

À l’inverse, si l’on considère la troisième onde de la figure 4 et si l’on procède comme précédemment, on suppose à nouveau que la température de consigne est égale à 20° C. À l’instant t0’, la température Tm· de l’air mesurée à la sortie de l’échangeur est de 19,5° C. On calcule la pente de l’évolution de la température de l’air mesurée sur une durée appelée t Évolution, et qui correspond à l’intervalle t0 ‘/ti’. Grâce à cette pente, on estime la température de l’air mesurée après un intervalle de temps prédéterminé appelé ici t Anticipation. La température anticipée mesurée est égale à 15° C. La différence entre la température de consigne et la température Ta· calculée est de 5° C. On constate que la température d’anticipation Ta· est inférieure à la température de consigne. La valeur de rapport cyclique est alors augmentée, pour obtenir un signal d’alimentation avec une durée de signal haut augmentée, pour accroître le temps d’alimentation de l’élément résistif et, par suite, le chauffage de l’élément thermosensible, en particulier la cire, pour provoquer un déplacement de l’organe d’obturation dans le sens d’une ouverture au moins partielle de la vanne.Conversely, if we consider the third wave in Figure 4 and if we proceed as before, we again assume that the set temperature is 20 ° C. At time t 0 ', the temperature T m · of the air measured at the outlet of the exchanger is 19.5 ° C. The slope of the evolution of the air temperature measured over a period called t Evolution is calculated, and which corresponds to the interval t 0 '/ ti'. Thanks to this slope, the air temperature measured after a predetermined time interval is called here t Anticipation. The anticipated temperature measured is equal to 15 ° C. The difference between the set temperature and the temperature T a · calculated is 5 ° C. It can be seen that the anticipation temperature T a · is lower than the set temperature. The duty cycle value is then increased, to obtain a supply signal with an increased high signal duration, to increase the supply time of the resistive element and, consequently, the heating of the thermosensitive element, in particular the wax, to cause a displacement of the shutter member in the direction of an at least partial opening of the valve.

Bien évidemment, dans le cas d’une vanne normalement ouverte, la fermeture de la vanne s’obtient, à l’inverse, par augmentation de la valeur de rapport cyclique.Obviously, in the case of a normally open valve, the closure of the valve is obtained, conversely, by increasing the duty cycle value.

Il doit être noté que le module 13 de calcul de rapport cyclique est configuré pour, lorsque la valeur calculée du paramètre représentatif du rapport cyclique est supérieure à une valeur de seuil haut prédéterminée appelée rapport cyclique max, affecter à la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique, ladite valeur de seuil haut, et lorsque la valeur calculée du paramètre représentatif du rapport cyclique est inférieure à une valeur de seuil bas îo prédéterminée appelée rapport cyclique min, affecter à la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique, ladite valeur de seuil bas.It should be noted that the duty cycle calculation module 13 is configured to, when the calculated value of the parameter representative of the duty cycle is greater than a predetermined high threshold value called max duty cycle, assign to the value of said parameter representative of the duty ratio cyclic, said high threshold value, and when the calculated value of the parameter representative of the duty cycle is less than a predetermined low threshold value io called min duty cycle, assign to the value of said parameter representative of the duty cycle, said low threshold value .

Les fonctions et étapes décrites ci-dessus peuvent être mises en œuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (par exemple des réseaux de portes programmables). En particulier, les fonctions et étapes opérées par l’unité de pilotage d’alimentation peuvent être réalisées au moins en partie par des jeux d’instructions ou modules informatiques implémentés dans un processeur ou contrôleur ou être réalisées par des composants électroniques dédiés ou des composants de type FPGA ou ASIC.The functions and steps described above can be implemented in the form of a computer program or via hardware components (for example, programmable door networks). In particular, the functions and steps operated by the power supply control unit can be carried out at least in part by sets of instructions or computer modules implemented in a processor or controller or can be carried out by dedicated electronic components or components FPGA or ASIC type.

II est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques.It is also possible to combine computer parts and electronic parts.

Ainsi, l’unité de pilotage peut être réalisée sous forme d’une unité électronique et informatique. En particulier, le module de commande peut être réalisé sous forme d’un logiciel tournant sur microcontrôleur. Le module de commande d’alimentation peut être réalisé sous forme d’un circuit électronique de puissance, par exemple de type MOSFET, qui génère le signal d’alimentation électrique en fonction du rapport de cycle calculé par le module de commande. Enfin, le terme « comprenant » n’exclut pas d’autres éléments ou étapes. En outre, des caractéristiques ou étapes qui ont été décrites en référence à l’un des modes de réalisation exposés ci-dessus peuvent également être utilisées en combinaison avec d’autres caractéristiques ou étapes d’autres modes de réalisation exposés ci-dessus.Thus, the control unit can be implemented in the form of an electronic and computer unit. In particular, the control module can be produced in the form of software running on a microcontroller. The power supply control module can be produced in the form of an electronic power circuit, for example of the MOSFET type, which generates the power supply signal as a function of the cycle ratio calculated by the control module. Finally, the term "comprising" does not exclude other elements or steps. In addition, features or steps which have been described with reference to one of the embodiments set out above can also be used in combination with other features or steps of other embodiments set out above.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) de régulation de la température de l’air soufflé dans un bâtiment comprenant :1. Device (1) for regulating the temperature of the supply air in a building comprising: 5 - des moyens de soufflage d’air comprenant un circuit (20) de circulation d’air et au moins un ventilateur (2) disposé sur ledit circuit (20) de circulation d’air,5 - air blowing means comprising a circuit (20) for air circulation and at least one fan (2) disposed on said circuit (20) for air circulation, - un échangeur (3) thermique entre l’air soufflé et un circuit de fluide caloporteur tel que de l’eau,- a heat exchanger (3) between the supply air and a heat transfer fluid circuit such as water, - une vanne (4) de réglage du débit d’entrée du fluide caloporteur dans îo l’échangeur (3) thermique,- a valve (4) for adjusting the flow rate of the heat transfer fluid entering the heat exchanger (3), - un organe (5) d’obturation de la vanne (4),- a valve shutter (5) (4), - un actionneur (6) dudit organe (5) d’obturation pour le déplacement dudit organe (5) d’obturation entre une position fermée et une position ouverte de la vanne (4),- an actuator (6) of said shutter member (5) for the movement of said shutter member (5) between a closed position and an open position of the valve (4), 15 - un système (16) de définition d’une température (Te) de consigne de l’air soufflé, caractérisé en ce que la vanne (4) est une vanne deux voies, en ce que l’actionneur (6) comprend un élément (7) thermosensible apte à se déformer et/ou se déplacer sous l’effet de la chaleur et un élément (8) de chauffe15 - a system (16) for defining a target temperature (Te) of the supply air, characterized in that the valve (4) is a two-way valve, in that the actuator (6) comprises a thermosensitive element (7) able to deform and / or move under the effect of heat and a heating element (8) 20 électrique de l’élément (7) thermosensible, et en ce que le dispositif (1) comprend un organe (15) de mesure de la température (Tm) de l’air soufflé à l’intérieur du circuit (20) de circulation d’air, en sortie de l’échangeur (3) thermique, et une unité (12) de pilotage de l’alimentation électrique de l’élément (8) de chauffe électrique configurée pour piloter l’alimentation de20 electrical element (7) thermosensitive, and in that the device (1) comprises a member (15) for measuring the temperature (T m ) of the air blown inside the circuit (20) air circulation, at the outlet of the heat exchanger (3), and a unit (12) for controlling the electrical supply of the electric heating element (8) configured to control the supply of 25 l’élément (8) de chauffe électrique en fonction au moins de la température (Te) de consigne et de la température (Tm) mesurée de l’air soufflé.25 the electric heating element (8) as a function at least of the set temperature (Te) and the measured temperature (T m ) of the blown air. 2. Dispositif (1) de régulation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’unité (12) de pilotage de l’alimentation électrique de l’élément (8) de2. Device (1) for regulation according to the preceding claim, characterized in that the unit (12) for controlling the electrical supply of the element (8) of 30 chauffe électrique est configurée pour piloter l’alimentation de l’élément (8) de chauffe électrique par contrôle de la largeur d’impulsions périodiques, ladite unité (12) de pilotage comprenant :30 electric heater is configured to control the supply of the electric heating element (8) by controlling the width of periodic pulses, said control unit (12) comprising: - un module (13) de calcul de rapport cyclique configuré pour calculer un paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction au moins de la température (Te) de consigne et de la température (Tm) mesurée de l’air soufflé, et- a duty cycle calculation module (13) configured to calculate a parameter representative of the duty cycle as a function of at least the set temperature (Te) and the measured temperature (T m ) of the supply air, and 5 - un module (14) de commande d’alimentation configuré pour commander l’alimentation électrique de l’élément (8) de chauffe électrique selon la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique calculé.5 - a supply control module (14) configured to control the electrical supply of the electric heating element (8) according to the value of said parameter representative of the calculated duty cycle. 3. Dispositif (1) de régulation selon la revendication précédente, caractérisé en îo ce que le module (13) de calcul de rapport cyclique est configuré pour calculer le paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction au moins de la température (Te) de consigne et de l’évolution de la température (Tm) mesurée de l’air soufflé.3. Device (1) for regulation according to the preceding claim, characterized in that the module (13) for calculating duty cycle is configured to calculate the parameter representative of the duty cycle as a function of at least the set temperature (Te) and the evolution of the temperature (T m ) measured of the blown air. 1515 4. Dispositif (1) de régulation selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le module (13) de calcul de rapport cyclique est configuré pour :4. Regulation device (1) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the module (13) for calculating duty cycle is configured for: - calculer la pente de la courbe de la température (Tm) mesurée de l’air soufflé en fonction du temps, en un premier point donné de cette courbe,- calculate the slope of the temperature curve (T m ) measured of the blown air as a function of time, at a first given point on this curve, - définir une droite passant par ledit premier point et de pente égale à celle- define a straight line passing through said first point and with a slope equal to that 20 calculée,20 calculated, - sélectionner sur la droite un second point d’abscisse de temps supérieure à l’abscisse de temps du premier point et déterminer l’ordonnée de température de ce second point appelée température (Ta) anticipée.- select on the right a second point of time abscissa greater than the time abscissa of the first point and determine the ordinate of temperature of this second point called anticipated temperature (Ta). 25 5. Dispositif (1) de régulation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le module (13) de calcul de rapport cyclique comprend des moyens (132) de comparaison de la température (Ta) anticipée et de la température (Te) de consigne de l’air soufflé, et des moyens (131) de calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique en25 5. Regulating device (1) according to the preceding claim, characterized in that the module (13) for calculating duty cycle comprises means (132) for comparing the anticipated temperature (Ta) and the temperature (Te) supply air setpoint, and means (131) for calculating or determining the value of the parameter representative of the duty cycle in 30 fonction du résultat de la comparaison.30 depending on the result of the comparison. 6. Dispositif (1) de régulation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément (7) thermosensible est apte à se déformer sous l’effet de la chaleur pour le passage de l’organe (5) d’obturation de la vanne (4) de la position fermée, ou respectivement ouverte, vers la position ouverte, ou respectivement fermée, de la vanne (4) lors d’une élévation de température et6. Device (1) for regulation according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-sensitive element (7) is able to deform under the effect of heat for the passage of the member (5) d closing the valve (4) from the closed, or respectively open, position to the open, or respectively closed, position of the valve (4) during a temperature rise and 5 en ce que le dispositif comprend des moyens (9) de rappel de l’organe (5) d’obturation en position fermée, ou respectivement ouverte.5 in that the device comprises means (9) for returning the shutter member (5) to the closed position, or respectively to the open position. 7. Dispositif (1) de régulation selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens (13) de îo calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique sont configurés pour modifier la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique dans le sens d’une augmentation du paramètre représentatif du rapport cyclique lorsque la température (Ta) anticipée est inférieure à la température (Te) de consigne et dans le sens d’une réduction de la valeur du7. A regulation device (1) according to the preceding claim taken in combination with claim 5, characterized in that the means (13) for calculating or determining the value of the parameter representative of the duty cycle are configured to modify the value of the parameter representative of the duty cycle in the direction of an increase of the parameter representative of the duty cycle when the anticipated temperature (Ta) is lower than the set temperature (Te) and in the direction of a reduction in the value of the 15 paramètre représentatif du rapport cyclique lorsque la température (Ta) anticipée est supérieure à la température (Te) de consigne dans le cas d’une vanne (4) normalement fermée, et en ce que les moyens (13) de calcul ou de détermination de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique sont configurés pour modifier la valeur du paramètre représentatif du rapport15 parameter representative of the duty cycle when the anticipated temperature (Ta) is higher than the set temperature (Te) in the case of a normally closed valve (4), and in that the means (13) of calculation or determination of the value of the parameter representative of the duty cycle are configured to modify the value of the parameter representative of the ratio 20 cyclique dans le sens d’une réduction du paramètre représentatif du rapport cyclique lorsque la température (Ta) anticipée est inférieure à la température (Te) de consigne et dans le sens d’une augmentation de la valeur du paramètre représentatif du rapport cyclique lorsque la température (Ta) anticipée est supérieure à la température (Te) de consigne dans le cas d’une vanne (4)Cyclical in the direction of a reduction of the parameter representative of the duty cycle when the anticipated temperature (Ta) is lower than the set temperature (Te) and in the direction of an increase in the value of the parameter representative of the duty cycle when the anticipated temperature (Ta) is higher than the set temperature (Te) in the case of a valve (4) 25 normalement ouverte.25 normally open. 8. Dispositif (1) de régulation selon l’une des revendications 2 à 5 ou 7, caractérisé en ce que le module (13) de calcul de rapport cyclique est configuré pour, lorsque la valeur calculée du paramètre représentatif du8. Regulation device (1) according to one of claims 2 to 5 or 7, characterized in that the module (13) for calculating duty cycle is configured for, when the calculated value of the parameter representative of 30 rapport cyclique est supérieure à une valeur de seuil haut prédéterminée appelée rapport cyclique max, affecter à la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique, ladite valeur de seuil haut, et lorsque la valeur calculée du paramètre représentatif du rapport cyclique est inférieure à une valeur de seuil bas prédéterminée appelée rapport cyclique min, affecter à la valeur dudit paramètre représentatif du rapport cyclique, ladite valeur de seuil bas.30 duty cycle is greater than a predetermined high threshold value called max duty cycle, assign to the value of said parameter representative of the duty cycle, said high threshold value, and when the calculated value of the parameter representative of the duty cycle is less than a value of predetermined low threshold called minimum duty cycle, assign to the value of said parameter representative of the duty cycle, said low threshold value. 55 9. Dispositif (1) de régulation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément (7) thermosensible de l’actionneur apte à se déformer sous l’effet de la chaleur est une cire et l’élément (8) de chauffe électrique un élément résistif.9. Device (1) for regulation according to one of the preceding claims, characterized in that the thermosensitive element (7) of the actuator capable of being deformed under the effect of heat is a wax and the element ( 8) electric heating a resistive element. îoîo 10. Dispositif (1) de régulation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système (16) de définition d’une température (Te) de consigne de l’air soufflé est formé des moyens d’entrée de données d’une interface homme/machine apte à communiquer par liaison sans fil avec l’unité (12) de pilotage.10. Device (1) for regulation according to one of the preceding claims, characterized in that the system (16) for defining a temperature (Te) of the supply air setpoint is formed by data input means a man / machine interface capable of communicating by wireless link with the control unit (12). 11. Procédé de régulation de la température de l’air soufflé d’un bâtiment, à l’aide d’un dispositif (1) de régulation de la température de l’air soufflé dans un bâtiment conforme à l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la température (Te) de consigne de l’air soufflé ayant été définie, ledit procédé11. Method for regulating the temperature of the supply air of a building, using a device (1) for regulating the temperature of the supply air in a building according to one of claims 1 to 10, characterized in that the set temperature (Te) of the supply air having been defined, said process 20 comprend une étape de mesure de la température (Tm) de l’air soufflé à l’intérieur du circuit de circulation d’air, en sortie de l’échangeur (3) thermique, et une étape de pilotage de l’alimentation (11) électrique de l’élément (8) de chauffe électrique par contrôle de la largeur d’impulsions périodiques, ladite étape de pilotage comprenant :20 comprises a step for measuring the temperature (T m ) of the air blown inside the air circulation circuit, at the outlet of the heat exchanger (3), and a step for controlling the supply (11) electric of the element (8) of electric heating by controlling the width of periodic pulses, said piloting step comprising: 25 - une phase de calcul de la valeur d’un paramètre représentatif du rapport cyclique en fonction au moins de la température (Te) de consigne et de la température (Tm) mesurée de l’air soufflé, et25 - a phase for calculating the value of a parameter representative of the duty cycle as a function at least of the set temperature (Te) and the measured temperature (T m ) of the supply air, and - une phase de commande de l’alimentation électrique de l’élément (8) de chauffe électrique selon la valeur dudit paramètre représentatif du rapport- a control phase of the electrical supply of the element (8) of electric heating according to the value of said parameter representative of the report 30 cyclique calculé.30 cyclical calculated. 7/^7 / ^
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