FR3116105A3 - Evaluer la vitesse de chauffage par l'information sur la puissance totale absorbée par un utilisateur - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de chauffage (101), alimenté électriquement, pour chauffer un liquide dans un ballon et surveiller le processus de chauffage dudit liquide, comprenant : un ensemble d'un ou plusieurs ballons (102.j) destinés à contenir le liquide à chauffer, chacun étant équipé d'au moins un élément chauffant (103.h) alimenté électriquement et capable d'absorber une puissance (P.abs.h)et une unité de commande (2) ; ladite unité de commande (2) est doté des moyens de stocker, de recevoir et de traiter les données nécessaires pour :mémoriser les variables et les paramètres réglés en usine ;effectuer des calculs et des vérifications à partir de ces paramètres et des quantités acquises en cours d'exploitation ;est également capable de recevoir des informations :des capteurs présents dans le chauffe-eau ;du retour d'information des circuits de contrôle du récepteur. Figure de l’abrégé : Figure n° 1a

Description

Evaluer la vitesse de chauffage par l'information sur la puissance totale absorbée par un utilisateur
L'objet de la présente invention est un procédé et un appareil permettant de surveiller, dans un dispositif de chauffage de liquide à accumulation par chauffage électrique, comportant au moins un ballon, le processus de chauffage du liquide ne nécessitant pas de mesure des températures internes.
En particulier, la présente invention concerne la classe des chauffe-eau électriques à accumulation aussi bien par résistance électrique que par pompe à chaleur, munis d'un ou de plusieurs ballons adaptés en particulier à des utilisations hygiénico-sanitaires ; dans ces produits, il est utile d'estimer la vitesse vTdu chauffage de l'eau aussi bien pour la gestion du chauffage que pour l'apprentissage des profils de consommation.
La nécessité de réduire la consommation a donné naissance à des chauffe-eau, actuellement connus sous le nom de chauffe-eau "intelligents", qui apprennent ce que l'on appelle le profil de prélèvement, c'est-à-dire les habitudes de l'utilisateur, afin de fournir de l'eau dans la bonne quantité et à la bonne température uniquement lorsque l'utilisateur est censé l'utiliser ; pour ce faire, il est nécessaire de connaître la vitesse vTde chauffe en fonctionnement des éléments chauffants, laquelle dépend évidemment non seulement de la capacité thermique des ballons remplis d'eau, mais aussi de la puissance électrique utilisée pour le chauffage.
Celle-ci est obtenue en mesurant la température T1 à l'instant t1 avant le chauffage et la température T2 à l'instant t2, c'est-à-dire après un intervalle de temps t2 - t1 = Δt ; voir à cet égard, par exemple, le document EP236 081 B1 qui traite de la gestion du chauffage et le document WO2019025850 qui traite de l'acquisition de profils de prélèvement.
Dans le document EP2366081 B1, la vitesse vTde chauffage est déterminée simplement en calculant (T2-T1) / Δt, où Δt est l'intervalle de temps entre l'instant de début t1 et l'instant de fin de chauffage t2, T1 et T2 sont les températures moyennes respectives du ballon non nécessairement mesurables directement et représentatives de l'enthalpie de l'eau du ballon. La vitesse vTn'est pas constante dans le temps car différents phénomènes, voir ci-dessous, peuvent avoir des influences significatives sur sa valeur.
Cette valeur est donc recalculée périodiquement, par exemple toutes les 15 minutes, afin d'obtenir un chiffre qui reflète les conditions réelles. Une limitation de cette méthode est qu'en cas de turbulence, il n'est pas possible d'obtenir des mesures de température fiables ; cela se produit par exemple à chaque échantillonnage, mais aussi pendant et à la fin d'un chauffage, jusqu'à ce que la distribution de la température ait atteint un état d'équilibre sans lequel les températures lues T1 et/ou T2 ne sont pas représentatives des températures moyennes réelles, où que se trouve le capteur qui les lit.
Dans le document WO2019025850, le problème des turbulences est brillamment résolu en mesurant la température T1 et T2 à des moments éloignés de l'échantillonnage et donc non affectés par les turbulences. Mais même dans ce cas, il existe une limite inhérente au fait que cette mesure ne peut être effectuée en permanence. En outre, des méthodes sont nécessaires pour comprendre quand les données sont fiables (c'est-à-dire quand la distribution de la température peut être considérée comme uniforme) et il faut ajouter que la méthode dépend du placement judicieux des sondes de température.
Par conséquent, il est très souvent nécessaire d'utiliser des vitesses vTde chauffage qui, même acquises et stockées dans des conditions idéales et avec des sondes en position correcte, peuvent être utilisées trop longtemps après l'acquisition pour considérer qu'elles sont encore valables avec précision, car entre-temps la tension du réseau a changé.
L’objet principal de la présente invention est d'éliminer, au moins en partie, le problème susmentionné ; en particulier, l’objet principal de l'invention est de surveiller, dans un système de chauffage à alimentation électrique, le processus de chauffage d'au moins un ballon sans recourir à des capteurs localisés et en éliminant les erreurs d'estimation dues aux variations de la tension d'alimentation.
Un autre objet, au moins pour de nombreuses variantes de l'invention, est également d'éliminer les erreurs d'estimation dues aux différences entre les valeurs nominales et réelles des résistances utilisées pour ledit chauffage.
Un autre objet, au moins pour certaines variantes de l'invention, est d'identifier, parmi les une ou plusieurs résistances ou éléments chauffants possibles, ceux qui peuvent être défectueux.
Un autre objet, au moins pour certaines variantes de l'invention, est d'éviter que la lecture de certains signaux utilisés par l'invention ne soit pas fiable.
Ces objets et d'autres sont atteints conformément à l’invention et aux perfectionnements supplémentaires indiqués dans la description à l’aide des figures suivantes.
La présente invention concerne un dispositif de chauffage, alimenté électriquement, pour chauffer un liquide dans un ballon et surveiller le processus de chauffage dudit liquide, comprenant :
  • au moins un ensemble d'un ou plusieurs ballons destinés à contenir le liquide à chauffer, chacun étant équipé d'au moins un élément chauffant alimenté électriquement et capable d'absorber une puissance P.abs.h
  • et une unité de commande ;
ladite unité de commande
  • est doté au moins des moyens de stocker, de recevoir et de traiter les données nécessaires pour :
    • mémoriser les variables et les paramètres réglés en usine ;
    • effectuer des calculs et des vérifications à partir de ces paramètres et des quantités acquises en cours d'exploitation ;
  • est également capable de recevoir des informations :
    • des capteurs présents dans le chauffe-eau ;
    • du retour d'information des circuits de contrôle du récepteur ;
où :
  • ledit liquide est en particulier de l'eau à usage sanitaire ;
  • ledit système de chauffage est, en particulier, un chauffe-eau électrique à accumulation ;
caractérisé en ce que ladite unité de commande est en outre susceptible de :
  • recevoir des informations sur des quantités électriques incluant au moins l'une parmi la puissance électrique et la tension ; déduire à partir desdites informations sur les quantités électriques et de tout paramètre stocké ou réglé en usine la puissance absorbée P.abs.h par un élément de chauffage passant d'un état éteint à un état allumé ou vice versa dans un ballon ;
  • calculer la puissance P.heating.h cédée au cours du processus de chauffage par ledit élément chauffant en utilisant éventuellement un paramètre de rendement sauvegardé dans la mémoire de ladite unité de commande avec la relation
P.heating.h = eff.h * P.abs.h
  • où eff.h est le rendement du processus de chauffage associé audit élément chauffant ;
  • calculer la vitesse vTi de chauffage dans ledit ballon avec la relation
vTi = P.heating.h / Cj
  • où Cj est la capacité thermique dudit ballon fixée dans la mémoire de ladite unité de commande.
Selon d’autres caractéristiques :
  • ladite unité de commande peut :
  • être susceptible de recevoir lesdites informations sur les grandeurs électriques comprenant au moins la tension d'entrée V ;
  • avoir en mémoire des paramètres caractérisant lesdits éléments ;
  • être configurée pour traiter ladite puissance absorbée P.abs.h en fonction de ladite tension V, desdits paramètres de caractérisation et à partir des valeurs de courant détectables par lesdits capteurs, au moyen de tableaux, de courbes expérimentales ou de calculs théoriques ;
  • dans le cas où ledit élément est de type résistif, ledit paramètre caractérisant peut être la résistance R.h et ladite unité de commande obtenir ladite puissance absorbée P.abs.h au moyen de la formule
P.abs.h = V2/ R.h
  • dans le cas où ledit élément est un condenseur d'une pompe à chaleur, lesdits paramètres caractérisants sauvegardés en mémoire peuvent inclure une valeur représentative de la température de l'évaporateur Te.mem, une température représentative de la température du condenseur Ta.mem et éventuellement la vitesse du compresseurω.
  • ladite unité de commande peut :
  • être susceptible de recevoir lesdites informations sur les grandeurs électriques comprenant au moins une puissance P détectée par un moyen de mesure centralisé de l’installation d’un utilisateur dont fait partie ledit dispositif, ou un moyen de mesure dédié placée sur la branche d'alimentation réservée audit dispositif de chauffage ;
  • relever la variation de la puissance absorbée P.abs lors d'une commutation d'un élément chauffant, et régler ladite puissance absorbée dudit élément P.abs.h égale à ladite variation de la puissance absorbée P.abs.
  • ladite unité de commande peut :
  • être susceptible de contrôler l'activation desdits éléments chauffants ;
  • lorsque la commutation desdits éléments chauffants servant à la régulation de la température est requise, elle peut effectuer ladite commutation en mode différé au moins entre ceux desdits éléments chauffants appartenant à différents ballons, et à chaque commutation détecter et stocker comme puissance absorbée par lesdits éléments commutés P.abs.h la variation de puissance détectée.
  • ladite unité de commande peut être caractérisé par le fait que :
  • au moins un desdits éléments chauffants est une pompe à chaleur,
  • ladite unité de commande est susceptible de calculer la puissance transférée P.heating.h au processus de chauffage par la formule
P.heating.h = eff.h * P.abs.h
  • où eff.h est une estimation du COP (coefficient de performance) de ladite pompe à chaleur ;
  • ladite unité de commande :
    • est équipée de capteurs pour détecter la température de l'environnement extérieur dans lequel se trouve l'évaporateur, de capteurs pour détecter la température du ballon, éventuellement de moyens pour détecter la vitesse de rotation de ladite pompe à chaleur ;
    • possède des instructions dans sa mémoire pour exécuter des formules ou obtenir des données à partir de tables afin d'associer ledit COP à la température de l'environnement extérieur, à la température du ballon et éventuellement à la vitesse du compresseur ;
    • est capable d'effectuer le calcul dudit COP en utilisant la température interne du ballon comme température du condenseur et la température de l'environnement externe comme température de l'évaporateur.
  • ledit dispositif de chauffage peut être caractérisé par le fait que :
ladite unité de commande conserve dans des emplacements de mémoire au moins la dernière valeur de puissance d'entrée P.abs.h.mem détectée pour chacun desdits éléments
et par le fait que
en cas de non-disponibilité temporaire de ladite information sur les quantités électriques, lors de l'activation de chacun desdits éléments chauffants, il utilise ladite valeur stockée.
  • ledit dispositif de chauffage peut être caractérisé par le fait que :
  • ladite unité de commande conserve dans des emplacements de mémoire au moins la dernière valeur de puissance absorbée P.abs.h.mem relevée pour chacun desdits éléments ;
  • si une nouvelle valeur de puissance de chauffage P.abs.h ou de résistance R.h est disponible pour l'un desdits éléments et si ladite valeur diffère de la dernière valeur détectée de plus d'une valeur de tolérance, réglable par l’homme du métier, ladite unité de commande détecte une condition de défaut pour ledit élément et la communique à travers une interface appropriée vers l'utilisateur ou l'assistance technique.
  • ladite unité de commande peut être configurée pour recevoir lesdites informations de quantité électrique depuis un moyen de mesure dédié situé sur la branche d'alimentation dudit dispositif de chauffage.
  • ledit dispositif de chauffage peut être caractérisé par l'intégration dudit compteur de puissance dédié.
  • ladite unité de commande peut être configurée pour recevoir la puissance détectée par un moyen de mesure de puissance centralisé qui est placée sur la branche du système entrant dans l'installation de l’utilisateur, et qui est susceptible de détecter des quantités électriques globales et agrégées relatives à l'ensemble de l'installation de l’utilisateur dont ledit dispositif de chauffage fait partie, lesdites quantités électriques pouvant être éventuellement la puissance globale P. TOT et/ou le courant total I absorbé par laditre installation et la tension d'entrée V, à partir desquels ladite unité de commande peut déduire ladite puissance totale P.TOT.
  • ladite unité de commande peut être configurée pour
recevoir dudit dispositif de mesure lesdites quantités électriques à des moments d'échantillonnage et détecter la puissance associée à un ensemble d'éléments chauffants en effectuant les étapes suivantes :
étape 1 : détecter la variation de puissance totale ∆P.TOT au niveau d'au moins une commutation du même ensemble en réalisant les étapes suivantes :
  • à un instant d'échantillonnage tk, enregistrer et stocker cette puissance totale P.TOT,
  • effectuer une première commutation dudit ensemble,
  • attendre l'instant d'échantillonnage suivant tk+1pour recevoir et stocker une nouvelle valeur de ladite puissance totale P.TOT ;
étape 2 : effectuer une autre commutation dudit ensemble, opposée à la précédente, attendre l'instant d'échantillonnage suivant tk+2dans lequel recevoir et stocker ladite puissance totale P.TOT,
si, dans au moins deux desdites commutations, sensiblement la même variation de puissance globale P.TOT est détectée, alors considérer lesdites deux commutations comme des "commutations valides" et calculer sur celles-ci ladite variation de puissance globale ∆P.TOT, sinon fixer k = k +1 et répéter l'étape 2.
  • ladite unité de commande peut être configurée pour effectuer une autre commutation :
  • si ladite première commutation dudit ensemble est asservie à la commande de température et si le nombre total de commutations dudit ensemble effectuées depuis l'étape 1 est pair,
  • ou si ladite première commutation dudit ensemble n'est pas asservie à la commande de température et si le nombre total d'opérations de commutation dudit ensemble effectuées depuis l'étape 1 est impair.
  • ladite unité de commande peut être configurée pour :
  • garder en mémoire les valeurs de puissance totale P.TOT au moins à partir de celle précédant les deux dernières commutations, et
  • établir que la variation de la puissance totale P.TOT est sensiblement la même dans les deux dernières opérations de commutation consécutives si la puissance totale P.TOT est sensiblement la même avant et après celles-ci.
  • ladite unité de commande peut être configurée pour :
  • calculer et garder en mémoire les variations de puissance globale ∆P.TOT associées à chaque commutation, et
  • établir que les variations de puissance totale ∆P.TOT associées à deux opérations de commutation sont sensiblement les mêmes si elles ont sensiblement la même valeur absolue.
  • un desdits éléments peut être commandé en modulation de largeur d'impulsion avec des temps d'activation plus longs que le temps de détection desdites quantités électriques par ledit dispositif de mesure, ladite unité de commande pouvant détecter la puissance absorbée instantanée dudit élément à l'état actif et calculer ladite puissance absorbée P.abs.h comme une moyenne égale au produit entre le coefficient d’utilisation et ladite puissance absorbée instantanée.
  • ladite unité de commande peut être configurée pour :
  • calculer et enregistrer dans des emplacements de mémoire la puissance théorique P.mem.h pour chacun desdits éléments :
  • garder en mémoire la dernière puissance P.abs détectée dans la configuration actuelle de l'élément ;
  • si des éléments chauffants appartenant à des ballons différents sont commutés simultanément ;
  • acquérir et stocker la variation de puissance correspondante ΔP.TOT ;
  • pour chacun de ces ballons, calculer la variation de puissance théorique ΔP.mem.j en additionnant les valeurs de puissance P.mem.h de ceux de ces éléments qui ont été activés et en les soustrayant pour ceux qui ont été désactivés ;
  • calculer la variation théorique totale ΔP.TOT.mem comme la somme desdites variations théoriques par ballon ΔP.mem.j ;
  • calculer la fraction de puissance K par ballon comme le rapport entre la mesure de la variation de puissance ΔP.TOT et ladite variation théorique totale ΔP.TOT.mem :
K = ΔP.TOT / ΔP.TOT.mem
  • calculer la variation de puissance pour le ballon ΔP.abs.j comme le produit de ladite fraction de puissance K et de ladite variation théorique par ballon ΔP.mem.j :
ΔP.abs.j = ΔP.mem.j * K
  • calculer ladite puissance P.abs.j pour le ballon j comme la somme de ladite variation ΔP.abs.j et de ladite puissance de chauffage précédente P.abs.j.
La présente invention concerne également un système comprenant un dispositif de chauffage à alimentation électrique d'un liquide dans un ballon et une mesure de grandeurs électriques qui est :
  • installé sur une partie d’une installation électrique par laquelle l'alimentation est fournie audit dispositif de chauffage,
  • configuré pour envoyer les mesures effectuées via un canal de communication
dans lequel ledit dispositif de chauffage comprend une unité de commande configurée pour recevoir lesdites mesures, ledit dispositif de chauffage étant selon l’une des revendications 1 à 8 ou 10 à 16.
Les figures jointes sont purement schématiques et ne sont pas à l'échelle ; bien qu'elles soient indicatives, elles sont néanmoins compatibles avec une éventuelle réalisation. Tous les termes spatiaux utilisés, tels que "haut", "bas", font référence, sauf indication contraire, à la position de l'objet telle qu'elle est illustrée sur la figure.
La montre, à titre d'exemple, un schéma d'une installation électrique d'un consommateur dans laquelle se trouve un dispositif de mesure de grandeurs électriques qui mesure la consommation globale du consommateur. Parmi les récepteurs, il est représenté un dispositif de chauffage 101 qui, dans le cas le plus général, est pourvu de plus d'un ballon, chacun équipé d'un ou plusieurs éléments chauffants électriques 103.h, appelés dans la suite, pour des raisons de brièveté, résistance 103.h ou, plus généralement, élément 103.h ; l'indice "h" indique un élément chauffant générique 103.h et "P.abs.h" la puissance absorbée correspondante ; l'indice "i", indique un ensemble 103.h d'éléments ; l'indice "j", indique un ballon générique 102.j.
Sans perdre de généralité, ledit dispositif de chauffage 101 représente tout dispositif de chauffage de liquide à accumulation compatible avec les procédés selon l'invention.
Les connexions d'eau entre plus d'un ballon 102.j ne sont pas représentées car plusieurs options sont possibles, toutes étant déjà connues de l'art antérieur. La montre, à titre d'exemple, un schéma d'une installation électrique d'un consommateur dans lequel se trouve un dispositif de mesure des grandeurs électriques placé directement sur la branche d'alimentation d'un chauffe-eau, équipé d'un ou plusieurs éléments chauffants 103.h.
La montre des diagrammes de consommation électrique possibles dudit utilisateur, illustrant le fonctionnement selon l'invention.
La montre un graphique du modèle de consommation d'énergie dudit utilisateur.
Par "état activé" d'une résistance 103.h, on entend un état dans lequel ladite résistance 103.h est activée, et inversement par "état désactivé".
Par "phase de chauffage", on entend :
  • dans le cas d'une commande marche-arrêt des résistances, une période pendant laquelle la même résistance 103.h ou un ensemble 103.i est à l'état de marche, sauf pendant de courtes périodes tout au plus, qui ne sont pas assez longues pour affecter sensiblement le chauffage ;
  • dans le cas d'une modulation de largeur d'impulsion, une période pendant laquelle la même résistance 103.h est périodiquement activée avec le même coefficient d’utilisation.
Le "coefficient d'utilisation", dans le contexte de la modulation de largeur d'impulsion, désigne le rapport entre la période active et la période de commande ; ainsi, un coefficient d'utilisation de 100 % indique un état d'activation continue sans modulation.
Par "processus de chauffage", on entend une période constituée d'au moins une phase qui commence à la première mise sous tension d'une résistance 103.h d'un ballon 102.j et qui peut comprendre une altenance de résistances et des mises hors tension temporaires.
Par "commutation", on entend, tout au long du procédé, soit la mise en marche d'un ensemble 103.i d'une ou plusieurs résistances 103.h qui étaient auparavant toutes mises hors tension, soit, indifféremment, la mise hors tension d'un ensemble 103.i d'une ou plusieurs résistances 103.h qui étaient auparavant toutes mises en tension.
L'indice "k" indique un instant d'échantillonnage générique tk selon les buts et méthodes qui seront décrits. Les autres grandeurs utilisées dans la suite sont :
  • "P.mem.h" puissance d'un élément chauffant 103.h et "R.mem.h" résistance d'un élément 103.h qui peuvent être stockés en mémoire ;
  • "P" puissance mesurée par l'appareil de mesure ;
  • "∆P" variation de la puissance mesurée par l'appareil de mesure ;
  • "P.TOT" puissance totale de l’utilisateur ;
  • "∆P.TOT" variation de la puissance totale de l’utilisateur ;
  • "P.abs" puissance absorbée par le dispositif de chauffage 101.
A ce stade, nous allons procéder à la description de l'invention selon une ou plusieurs de ses modes de réalisation possibles ; plus précisément, nous allons décrire plus en détail le procédé de l'invention pour contrôler le processus de chauffage de l'eau contenue dans au moins un ballon 102.j dudit dispositif de chauffage à alimentation électrique 101.
Le dispositif de chauffage 101 selon l'invention comprend au moins un ballon 102.j qui comprend lui-même au moins un élément chauffant 103.h, mais peut aussi comprendre un ensemble 103.i d'éléments chauffants et est muni d'une unité de commande 2 qui, selon l'art antérieur, est pourvue au moins des moyens de mémoire, de réception, de traitement et de transmission de données nécessaires pour :
  • mémoriser les variables et les paramètres réglés en usine ;
  • effectuer des calculs et des vérifications à partir de ces paramètres et des quantités acquises en cours d'exploitation ;
  • recevoir des informations de:
    • capteurs présents dans le chauffe-eau (non représentés) ;
    • le retour d'information des circuits de contrôle du récepteur.
Selon certaines variantes de l'invention, ladite unité de commande 2 est également capable de commander les résistances électriques correspondantes et d'autres récepteurs possibles de celles-ci, mais au moins dans un mode de réalisation possible, lesdites résistances électriques peuvent être commandées par d'autres dispositifs, par exemple, un thermostat.
L'essentiel de l'invention consiste à déduire la puissance P.abs.i d'un ensemble 103.i comprenant au moins une résistance 103.h à partir des variations de puissance que le passage dudit ensemble de l'état conducteur à l'état non conducteur ou inversement produit sur la puissance mesurée par ledit dispositif de mesure, ci-après appelée mesure par souci de concision.
Selon un mode de réalisation possible de l'invention, ladite unité de commande 2 est en outre susceptible de recevoir des informations d'au moins un moyen de mesure 4, extérieure audit dispositif de chauffage 101, qui peut relever des grandeurs électriques agrégées liées à l'ensemble de l'installation dont le chauffe-eau fait partie, ci-après, pour abréger, ledit moyen de mesure centralisé 4. Le dispositif de chauffage 101 selon ce mode de réalisation fait partie de l’équipement d’un utilisateur comprenant un ensemble de récepteurs électriques 101, 501, 502, 503, 504 alimentés par une même mesure d'énergie électrique. Ledit moyen de mesure centralisé 4 peut faire partie du compteur d'énergie électrique de l’utilisateur ou être un dispositif supplémentaire associé au même compteur.
On sait depuis longtemps qu'il existe des compteurs (ou mesures) intelligents également appelés « compteurs intelligents », c'est-à-dire capables d'établir une communication avec d'autres dispositifs de la maison, par exemple pour envoyer des informations et parfois, au moins pour certains modèles, recevoir des informations et/ou des commandes. Ledit moyen de mesure centralisé 4 peut être le compteur intelligent lui-même, ou peut comprendre l'ensemble du compteur intelligent et d'un dispositif ad hoc, ou encore peut être un dispositif indépendant dudit compteur intelligent mais associé à celui-ci pour recevoir lesdites informations.
Dans un autre mode de réalisation possible, un moyen de mesure dédié 201 capable de lire et de communiquer des grandeurs électriques telles que la puissance P et/ou la tension V et éventuellement le courant I est dédiée audit dispositif de chauffage 101, lequel est susceptible de recevoir les informations lues et/ou traitées par ledit moyen de mesure 201 via le canal de communication 202.
Ledit moyen de mesure dédié 201 détecte la puissance P ou le courant I sur la branche du système électrique dédiée audit dispositif de chauffage 101 ; la tension V peut être mesurée en tout point de la ligne électrique chez l’utilisateur, sans perte de généralité ledit moyen de mesure dédié 201 peut donc comprendre un dispositif de mesure sur la branche dédiée et une mesure de tension chez le consommateur.
Ledit moyen de mesure dédié 201, intégralement ou seulement pour la partie dédiée car il peut aussi faire partie du même appareil de chauffage 101, intégré dans sa ligne d'alimentation, ou inséré dans un adaptateur placé entre la prise électrique femelle et la prise d'alimentation mâle dudit appareil de chauffage 101 ou encore intégré sur une branche dédiée du système électrique.
Les prises intelligentes, également appelées « smart plug », sont connues depuis longtemps pour détecter des informations sur les quantités d'électricité entrant dans un récepteur et pour communiquer ces informations à d'autres dispositifs afin de permettre des services tels que le suivi de la consommation domestique. Ces dispositifs peuvent être ajoutés aux appareils ménagers traditionnels afin de surveiller leur fonctionnement et, dans certains cas, de les allumer et de les éteindre.
Pour atteindre les buts selon l'invention, il y a un canal de communication 401, 202 qui est mis en œuvre selon l'art antérieur et en général il suffit qu'il soit unidirectionnel depuis ledit dispositif 4, 201 vers ledit dispositif de chauffage 101, qui est agencé pour les recevoir ; avantageusement en ayant une communication bidirectionnelle, des protocoles de communication plus sophistiqués et plus robustes selon l'art antérieur peuvent être mis en œuvre. Dans le cas où ledit dispositif 201 est intégré dans ledit dispositif de chauffage 101, ledit canal de communication peut ou non être intégré dans l'électronique dudit dispositif de chauffage 101 et peut ou non être intégré également dans ladite unité de commande 2 selon l'art connu. Dans ce qui suit, toute référence aux moyens d'émission de signaux est destinée à inclure également le cas du dispositif 201 intégré dans ladite unité de commande 2.
Sans perte de généralité, ladite mesure 4, 201 peut mesurer directement la puissance P et alternativement ou additionnellement la tension V à l'entrée de l’installation de l’utilisateur et/ou le courant I, dans ce dernier cas le calcul de la puissance pouvant être fait soit par la mesure 4, 201 soit par l'unité de commande 2, étant donné les valeurs de la tension V et du courant I.
Dans une variante très simplifiée, il suffit que l'unité de commande 2, ayant préétabli en mémoire la valeur P.mem.h de la puissance qui, pour la tension nominale V.nom, est absorbée par la résistance 103.h ou le jeu de résistances 103.i, lise seulement la tension aux extrémités du chauffe-eau, et à partir de celle-ci estime directement la puissance P.abs.h comme P.abs.h = V2*P.mem.h / V.nom2.
Dans ce cas, la mesure 4, 201 peut être un simple détecteur de tension avec des moyens d'envoyer des signaux.
Ladite valeur P.mem.h peut être préréglée par l'usine dans la mémoire de ladite unité de commande 2 et peut correspondre soit à la valeur nominale, soit à une valeur réelle, par exemple détectée et enregistrée dans la mémoire pendant le processus de production.
En général, cependant, on obtient de bien meilleurs résultats en estimant la puissance réelle P absorbée pour le chauffage ; en effet, la valeur nominale peut s'écarter de la valeur réelle dans une large mesure, et la détermination de la valeur réelle peut être complexe dans le cas de nombreux éléments de chauffage et poser des problèmes lors du remplacement d'un élément après l'installation. Toujours dans le cas d'un moyen de mesure centralisé 4, l'unité de commande 2 obtient donc la puissance P et à partir de celle-ci, comme on le verra selon l'invention, est en mesure d'identifier la puissance P.abs.h consommée par la résistance 103.h ou plus généralement P.abs.i consommée par un ensemble 103.i.
En détectant ladite puissance de chauffage pour un ballon P.abs.j, l'unité de commande 2 peut surveiller le processus de chauffage de l'eau dans ledit ballon. Par exemple, il est possible de calculer le taux vTde chauffage de l'eau à l'aide de la formule :
vT= P.abs.j / C.j
où C.j est la capacité thermique dudit ballon 102.j contenant de l'eau et est un paramètre réglé dans la mémoire de l'unité de commande 2. En particulier, C.j peut être une constante réglée en usine, valable pour tous les chauffe-eau du même modèle. Elle fournit une approximation appropriée aux fins de l'invention.
Comme on le verra, à partir de l'acquisition de la puissance P.abs, il est également possible de détecter d'autres conditions telles que le bon fonctionnement d'une ou plusieurs résistances.
Nous décrivons maintenant le principe et les méthodes de détermination de la puissance P.abs.i selon les variantes préférées de l'invention : acquisition continue de la puissance P et acquisition à des instants d'échantillonnage, par moyen de mesure centralisé 4 ou dédié 201.
Par souci de généralisation, il est fait référence à un ensemble de résistances 103.i, qui peuvent également comprendre une seule résistance 103.h.
Moyen de mesure dédiée
Dans le cas où ledit moyen de mesure dédié 201 peut lire directement la tension V et le courant I, le calcul de la puissance P peut être effectué soit par le moyen de mesure 201, soit par l'unité de commande 2 du dispositif de chauffage 101, étant donné les valeurs de la tension V et du courant I.
Par conséquent, ladite unité de commande 2 :
  • est capable de recevoir des signaux sur les quantités électriques en provenance dudit moyen de mesure dédié 201 ;
  • sur la base des informations reçues dudit moyen de mesure dédié 201 et des éventuels paramètres en mémoire, il détecte la puissance absorbée P.abs au moment dudit dispositif 101 et, sur la base des paramètres en mémoire tels que la capacité thermique Cj d'un ballon 102.j et l'éventuel rendement de chauffage, il peut surveiller le processus de chauffage.
L'appareil décrit détecte la puissance absorbée P.abs.h pour un élément 103.h ou P.abs.i pour un groupe 103.i de différentes manières.
Selon un premier mode, si tous les éléments actifs 103.h font partie d'un groupe 103.i afférent à un seul ballon 102.j et si la puissance absorbée par les autres éléments fonctionnels est négligeable, ladite unité de commande 2 peut détecter la valeur totale de la puissance absorbée P.abs.i et l'associer au ballon 102.j.
Dans un second mode, ladite unité de commande 2 peut détecter la variation de la puissance absorbée P.abs en correspondance avec une commutation d'un groupe 103.i et fixer la puissance absorbée P.abs.i par ledit groupe 103.i égale à la valeur absolue de ladite variation ; dans ce cas, l'avantage est que seule la puissance dudit groupe 103.i est détectée, à l'exclusion d'éventuels autres récepteurs actifs dudit dispositif de chauffage 101, tels que, à titre d'exemple non limitatif : des éléments actifs 103.h afférents à d'autres ballons, une unité de commande, un affichage, une éventuelle interface de communication, etc.
Selon une troisième variante, l'unité de commande 2 peut estimer la puissance absorbée P.abs.h d'un élément 103.h à partir de la tension détectée V et de tout autre paramètre de courant, en ayant en mémoire des valeurs caractéristiques desdits éléments chauffants 103.h.
Par exemple, dans le cas d'un élément 103.h résistif, ladite unité de commande 2 détecte la tension V et comme paramètres caractérisant ledit élément 103.h, il a en mémoire la puissance absorbée P.abs.h.mem correspondant à une tension V.mem et peut calculer la puissance absorbée pour ladite tension V avec la relation
P.abs.h = P.abs.h.mem * V2/ V.mem2
En général, il n'est pas nécessaire d'avoir en mémoire tous les paramètres caractérisants (par exemple aussi bien la puissance que la tension) ; il est possible d'avoir en mémoire une seule valeur qui résulte d'un calcul effectué sur plus d'un paramètre ; par exemple, dans le cas de l'élément résistif 103.h, il suffit d'avoir le rapport P.abs.h.mem / V.mem2sans sortir de l'idée inventive.
Puissance totale mesurée en continu
Dans le cas d'une acquisition continue avec un moyen de mesure centralisé 4, l’unité de commande 2 détecte une variation instantanée de la puissance ΔP.TOT correspondant exactement à une commutation d'un ensemble 103.i et règle la puissance P.abs.i relative audit ensemble 103.i égale à ladite variation.
Il existe un risque d'erreur si d'autres commutations se produisent chez l'utilisateur simultanément avec ledit ensemble 103.i et contribuent à la variation de puissance observée. Dans le cas d'une acquisition continue, ce risque a une probabilité extrêmement faible et, aux fins de l'invention, il est généralement acceptable.
Avantageusement, ce risque peut être significativement réduit si ladite unité de commande 2 a en mémoire les valeurs de puissance pour chaque résistance P.mem.h et n'accepte la valeur détectée P.abs.h que si elle diffère de ladite valeur P.mem.h de moins d'une tolérance réglable par le fabricant.
Alternativement, ce risque résiduel minimal d'erreur pour les commutations simultanées peut être éliminé en appliquant, même dans le cas d'une acquisition continue, les mesures décrites ci-dessous pour le cas de la puissance totale P.TOT détectée à des intervalles d'échantillonnage.
Calcul de la puissance d'un ensemble de résistances
Tant dans le cas de la mise en œuvre avec un moyen de mesure dédié que dans le cas de la mise en œuvre avec un moyen de mesure centralisé, si un ensemble 103.i est activé, la puissance de chauffage relative P.mem.i est calculée comme la somme des puissances P.mem.h1, P.mem.h2, ... des résistances 103.h1, 103.h2, … appartenant à l'ensemble 103.i. Avec cette solution, le risque résiduel qui subsiste est égal à la probabilité d'activation simultanée d'un autre récepteur de puissance inférieure à cette tolérance.
Les valeurs P.mem.h peuvent être acquises lors d'une détection précédente de ladite unité de commande 2 de la manière décrite ci-dessous ou préréglées par l'usine.
Dans le cas d'éléments chauffants résistifs, ils peuvent être calculés à partir des valeurs préréglées en usine des résistances R.mem.h en utilisant la valeur de tension nominale V ou, de préférence, la valeur de tension effectivement mesurée en utilisant la formule :
P.mem.h = V2/ R.mem.h
Puissance totale mesurée à intervalles d'échantillonnage
En général, le dispositif central de mesure 4 ne fournit pas les grandeurs électriques lues en continu, mais à des intervalles d'échantillonnage qui peuvent être courts, mais non nuls.
La montre le cas de l'acquisition à des intervalles d'échantillonnage d'une éventuelle tendance de la puissance totale P.TOT en correspondance avec les commutations d'un ensemble 103.i. A titre d'exemple, les valeurs 301, 302 sont les échantillons de puissance totale P.TOT détectés à des instants discrets t0, t1, ... .
P.abs.i = ΔP.TOT = P.TOT(t1) – P.TOT(t0)
Où = P.TOT(tk) indique la puissance totale P.TOT mesurée à un instant d'échantillonnage tk.
Mais dans le cas de l'intervalle d'échantillonnage, ce calcul est influencé par les commutations d'autres récepteurs qui se produisent à n'importe quel instant pendant l'intervalle de temps de t0à t1; notez que l'unité de commande 2 ne peut pas vérifier les commutations d'autres récepteurs et ne dispose d'aucune information quant à savoir si elles se sont produites.
Le cas de la commutation d'autres récepteurs est illustré à la , au moyen d'un exemple de graphique de la puissance totale lue par le dispositif de mesure 4.
Entre les instants tket tk+1, à l'instant t', a lieu la commutation 20 d'une résistance 103.h, et à l'instant t" la commutation 24 d'une autre récepteur dans l’installation de l’utilisateur, appelée "commutation parasite".
Connaissant la puissance totale P.TOT uniquement aux instants tket tk+1, et sachant qu'un poste 103.i a été activé entre ces deux instants, l’unité de commande ne distingue pas la variation de puissance attribuable à ce poste 103.i de celle des autres récepteurs. Dans ce cas, sans autres mesures, le simple calcul de la variation de puissance totale P.TOT donnerait un résultat erroné.
Bien que cette circonstance de la fausse commutation 24 soit un cas peu fréquent, d'autant plus que l'intervalle entre les instants tket tk+1est court, les variantes préférées permettent de détecter une telle circonstance.
Commutation de vérification
Selon une variante de l'invention, le risque d'erreurs peut être réduit de manière drastique si l'unité de commande 2 effectue au moins deux commutations du même ensemble 103.i et précisément au moins autant que nécessaire pour identifier deux "commutations valides" dans lesquelles la variation ΔP.TOT est sensiblement la même.
Cette méthode sera désignée ci-après comme la méthode de vérification des commutations 20. En référence à la , ledit procédé comprend les étapes suivantes :
Là encore, l’unité de commande peut déterminer la puissance de chauffage comme :
  • étape 1 : à un instant d'échantillonnage tk, détecter et stocker ladite puissance globale P.TOT,
    • effectuer une première commutation dudit ensemble 103.i,
    • attendre l'instant d'échantillonnage suivant tk+1 pour recevoir et stocker une nouvelle valeur de ladite puissance totale P.TOT ;
  • étape 2 : effectuer une autre commutation dudit ensemble 103.i, opposée à la précédente, attendre le temps d'échantillonnage suivant tk+2 et recevoir et stocker ladite puissance totale P.TOT,
    • si dans au moins deux desdites commutations, il y a sensiblement la même variation de la puissance totale P.TOT, alors considérer lesdites deux commutations comme des "commutations valides" et pour celles-ci calculer la variation ∆ ΔP.TOT,
    • sinon, définir k = k +1 et répéter l'étape 2 jusqu'à obtenir la même variation de puissance totale ∆P.TOT.
Le procédé décrit peut être appliqué aussi bien à la suite d'une activation initiale d'un ensemble que pendant une phase de chauffage continue ; plus généralement, rien n'empêche de l'appliquer à la fin d'une phase de chauffage ou à n'importe quel moment lorsque ledit ensemble est désactivé ; en effet, si lesdites commutations sont brèves, elles n'affectent pas sensiblement le contrôle de la température.
Ainsi, selon les cas, la première commutation peut être fonctionnelle pour la régulation de la température, et une fois ce critère de détermination satisfait, il peut être nécessaire d'effectuer une autre commutation pour rétablir l'état de la résistance requis par les exigences de la régulation de la température.
Avantageusement, ladite commutation pour le rétablissement peut être effectuée selon la règle suivante :
  • si ladite première commutation dudit ensemble 103.i est asservie à la régulation de température et si le nombre total de commutations dudit ensemble 103.i effectuées depuis l'étape 1 est pair, en fait si un nombre impair de commutations de vérification ont été effectuées, alors la condition présente après ladite première commutation asservie à la régulation de température a déjà été rétablie ; ceci est le cas représenté sur la ,
  • ou si ledit premier commutateur dudit ensemble 103.i n'est pas asservi à la commande de température i et si le nombre total de commutations dudit ensemble 103.i effectuées depuis l'étape 1 est impair, en fait, si un nombre pair de commutations de contrôle a été effectué, alors la condition précédant lesdites premières commutations non asservies à la commande de température a déjà été rétablie, ceci est le cas représenté sur la .
En variante, la tâche de rétablir la configuration correcte des résistances peut être confiée à la régulation normale de la température, mais comme une commutation peut donner lieu à des commutations de vérification, dans ce cas, une variable d'état supplémentaire est nécessaire pour indiquer que ladite variation ∆P.TOT a déjà été correctement acquise et qu'il n'est pas nécessaire d'effectuer d'autres commutations de vérification.
Dans l'étape 2 de la méthode de commutation de vérification, on vérifie si, dans au moins deux de ces opérations de commutation, la même variation de puissance totale P.TOT est détectée, par exemple lorsqu'un des critères possibles décrits ci-dessous est rempli.
Suivant un premier critère, l'unité de commande 2 garde en mémoire les valeurs de la puissance totale P.TOT jusqu'à au moins celle précédant les deux dernières commutations et considère comme commutations valides lesdites deux dernières commutations consécutives si la puissance totale P.TOT est sensiblement la même avant et après celles-ci.
En référence à la , dans cet exemple, l'unité de commande 2 vérifie que le niveau de puissance totale P.TOT à l'instant tk+3, avant les deux dernières commutations, est sensiblement le même qu'à l'instant tk+5, et met donc fin aux commutations.
Selon un deuxième critère alternatif, l'unité de commande 2 calcule et garde en mémoire les variations ∆P.TOT associées à chaque commutation et considère que deux commutations sont valides si on y associe sensiblement la même valeur absolue pour ladite variation ∆P.TOT.
En référence au même exemple d'évolution de puissance de la , l'unité de commande 2 vérifie que les variations ∆P.TOT entre les instants tk+3et tk+4et entre les instants tk+4et tk+5sont sensiblement égales en valeur absolue.
Les deux critères donnent le même résultat dans les cas les plus courants, mais avec des avantages différents, chacun étant plus approprié aux conditions de l'utilisateur. Le premier critère présente l'avantage d'éviter de calculer la variation de puissance totale P.TOT pour chaque commutation. Le second critère présente l'avantage de ne pas exiger que les deux commutations valides soient consécutives. Le deuxième critère pourrait être préférable dans des situations particulières caractérisées par une fréquence élevée de commutations parasites 24, soit en raison de la présence de nombreux autres récepteurs, soit parce que les intervalles d'échantillonnage dudit dispositif de mesure 4 sont très longs.
La situation décrite à la représente le cas où une commutation parasite se produit entre tk et tk+1, mais la méthode décrite est également applicable à une commutation parasite entre tk+1 et tk+2, ainsi que dans le cas, rare mais possible, où il existe plusieurs commutations parasites de tailles différentes.
En plus des deux critères mentionnés ci-dessus, il est toujours possible d'appliquer, sans aller au-delà de la portée de l’invention, une méthode statistique selon laquelle l'unité de commande 2 calcule et garde en mémoire les variations ∆P.TOT associées à chaque commutation, parmi celles-ci elle identifie et écarte les lectures incorrectes et sélectionne un ensemble de valeurs qui, lorsqu'elles sont moyennées, fournissent substantiellement la valeur de P.abs.i.
Cas de la modulation de largeur d'impulsion d'une résistance.
Aussi bien dans le cas d'un moyen de mesure dédié 210 que dans celui d'un moyen de mesure centralisé 4, si une résistance 103.h est commandée en modulation de largeur d'impulsion avec des temps d'activation plus longs que le temps de détection desdites grandeurs électriques dudit compteur, l'unité de commande 2 acquiert la puissance absorbée instantanée de l'une quelconque des manières décrites ; en effet, la variation de puissance ΔP correspond à une puissance de chauffage instantanée, et aux fins du suivi du processus de chauffage, ladite unité de commande 2 peut avantageusement calculer la puissance moyenne comme produit entre le coefficient d’utilisation et ladite puissance instantanée.
Dans le cas du dispositif de mesure central 4, l'unité de commande 2 recherche entre les activations et les désactivations de la commande de modulation d'impulsions de telles opérations de commutation valides.
Mise à jour de la vitesse
La puissance P.abs.i, acquise au début d'une phase de chauffage peut varier, comme nous l'avons mentionné, en raison des fluctuations de la tension d'alimentation ; il est donc utile de disposer d'une valeur actualisée. En utilisant les méthodes décrites ci-dessus, l’unité de commande peut obtenir une lecture ultérieure à tout moment pendant la même phase de chauffage.
Dans le cas d'un moyen de mesure centralisé 4, lorsque l'unité de commande 2 dispose déjà d'une valeur pour la puissance P.abs.i d'un ensemble 103.i, afin d'obtenir une valeur actualisée valide, il est possible d'utiliser une méthode alternative et d'éviter les commutations de vérification ; en effet, si une variation ∆P. TOT, suite à une commutation d'un ensemble 103.i, diffère de la dernière valeur de puissance détectée P.abs.i de moins d'une tolérance P.toll, qui peut être fixée par l’homme du métier, l'unité de commande 2 peut considérer ladite variation ∆P.TOT comme une mise à jour valide de ladite puissance P.abs.i.
Cette méthode est utile, par exemple, dans le cas le plus courant où la mise sous tension d'une résistance 103.h est suivie de sa mise hors tension ; il est avantageusement possible de calculer une valeur actualisée de la puissance P.abs.h à la mise hors tension tk+4(voir ). sans qu'il soit nécessaire d'effectuer des commutations de vérification 20.
Quelle que soit la manière dont ladite valeur actualisée de la puissance P.abs.i est acquise, elle peut être utilisée, à titre d'exemple, de la manière suivante : elle peut être substituée à la précédente à partir de l'instant de la nouvelle détection et, encore plus avantageusement, on peut considérer que dans l'intervalle entre la précédente et la dernière détection, la puissance P.abs.i varie en fonction linéaire du temps depuis une valeur initiale égale à ladite variation précédente jusqu'à une valeur finale égale à ladite dernière détection.
Le procédé de mise à jour de la puissance absorbée par un ensemble 103.i comprend les étapes suivantes :
  • Etape 1 : acquisition et stockage d'une première valeur de ladite puissance P.abs.i relative à une phase de chauffage en utilisant ledit ensemble 103.i ;
  • Etape 2 : pendant ladite phase de chauffage, après un intervalle de temps réglable par l’homme du métier, détecter une nouvelle valeur P.abs.i.upd pour ladite puissance ;
  • Etape 3 : mettre à jour la valeur actuelle de ladite puissance à ladite nouvelle valeur P.abs.i.upd ;
  • Etape 4 : dans le but de surveiller en continu le processus de chauffage, pendant l'intervalle de temps entre la détection précédente et ladite nouvelle détection P.abs.upd, calculer la puissance comme fonction linéaire du temps à partir d'une valeur initiale égale à ladite détection précédente jusqu'à une valeur finale égale à ladite dernière détection.
Détection de la puissance de chauffage pour une pluralité de ballons
Il a été décrit comment détecter la puissance P.abs.i pour un ensemble générique 103.i de résistances. Dans le cas où ledit dispositif de chauffage 101 comprend une pluralité de ballons 102.j, dans le but de surveiller le processus de chauffage, il est intéressant de détecter la puissance P.abs.j pour chaque ballon 102.j. Si le besoin de chauffage nécessite la commutation simultanée d'un ensemble 103.i appartenant à plusieurs ballons, les méthodes décrites jusqu'à présent ne permettent pas de déterminer la puissance P.abs.j par ballon.
Pour résoudre ce problème, une première méthode possible consiste à commuter les groupes 103.j1, ... 103.jm liés aux ballons respectifs 102.j1, ... 102.jm en séquence et en mode différé de sorte qu'un groupe suivant est commuté après avoir détecté et stocké la variation de puissance liée à la commutation précédente.
Notez que la même méthode de commutation différée, lorsqu'elle est appliquée à des résistances, peut être utilisée pour détecter la puissance de chaque résistance individuelle 103.h dans un ensemble de résistances 103.i.
Détection de la puissance de chauffage pour une pluralité de ballons et par commutation simultanée
Si ladite unité de commande 2 a en mémoire les valeurs de puissance préréglées P.mem.h pour un ou plusieurs éléments chauffants 103.h, il est possible de détecter avec une précision raisonnable la puissance spécifique P.abs.h de chacun desdits éléments chauffants même par leur commutation simultanée.
L'unité de commande 2 obtient les inconnues P.abs.h avec une approximation suffisante pour les besoins.
La méthode d'estimation des puissances de chauffage pour chaque ballon, lorsque des éléments appartenant à plusieurs ballons sont allumés ensemble, peut encore être appliquée car il est toujours possible, à partir de la puissance totale P.abs absorbée, d'obtenir la puissance absorbée par les éléments individuels P.abs. h ; il s'agit de résoudre le problème mathématique de l'obtention des inconnues P.abs.h lorsque la somme (P.abs) est connue, et des rapports entre les inconnues et la somme, en fait le rapport entre la puissance P.abs.h de l'élément unique et la puissance totale P.abs peut être calculé par l’homme du métier connaissant les caractéristiques techniques de chaque élément chauffant 103.h. Ces caractéristiques peuvent être connues en tant que valeurs nominales ou caractérisées pendant la production.
Pour m éléments chauffants activés 103.h nous avons :
ΔP = P.abs.1 + ... + P.abs.h + ... + P.abs.m
mais la formule suivante est également valable :
ΔP..mem = P.mem.1 +... + P.mem.h + ...+ P.mem.m
où ΔP.mem est la somme des puissances préréglées en mémoire.
Le ratio suivant est calculé :
K = ΔP / ΔP.mem
et la puissance de chaque résistance P.abs.h est approximée par :
P.abs.h = P.mem.h * K
Ce qui est correct puisque c'est équivalent à :
P.abs.h = P.mem.h / ΔP.mem * ΔP
Nous avons pris comme exemple une activation simultanée de plus d'une résistance 103.h, mais en général l'événement simultané peut concerner à la fois des activations et des désactivations et la variation de puissance ΔP est la variation nette entre la puissance des résistances activées 103.h moins la puissance des résistances désactivées ; par conséquent, en général, la puissance P.abs.h de chaque résistance 103.h doit être considérée avec un signe positif ou négatif selon qu'elle concerne l'activation ou la désactivation de ladite résistance unique 103.h.
Dans le cas général de plusieurs ballons 102.j, il est utile de calculer directement la variation de puissance par ballon ΔP.abs.j donnée par la somme arithmétique des puissances P.abs.h des résistances de l'ensemble 103.j commutées dans le ballon 102.j.
Ainsi, dans le cas le plus général, pour surveiller le processus de chauffage dans un ballon 102.j, en cas de commutation simultanée de plusieurs résistances 103.h, sur plusieurs ballons, selon l'invention, les étapes suivantes sont réalisées :
  • acquérir et stocker la variation de puissance relative ΔP ;
  • pour chacun desdits ballons, calculer la variation théorique ΔP.mem.j de la puissance de chauffage en ajoutant les valeurs de puissance P.mem.h de celles parmi lesdites résistances 103.h qui ont été activées et en soustrayant la même chose pour celles qui ont été désactivées ;
  • calculer la variation théorique totale ΔP.mem comme la somme des variations calculées pour le ballon ΔP.mem.j ;
  • calculer le rapport entre la variation de puissance ΔP et la variation théorique totale ΔP.mem :
K = ΔP.TOT / ΔP.mem
  • calculer la variation ΔP.abs.j de la puissance pour le ballon j comme le produit de ladite fraction de puissance K et de la variation théorique ΔP.mem.j ;
ΔP.abs.j = ΔP.mem.j * K
  • calculer ladite puissance P.abs.j pour le ballon j comme la somme de ladite variation ΔP.abs.j et de ladite puissance de chauffage précédente P.abs.j.
Il est à noter que, une fois que la puissance P.abs.h pour une résistance 103.h a été déterminée, il est possible d'en déduire la résistance effective et, s'il y a des raisons de croire que cette valeur ne se dégrade pas sensiblement avec le temps, la formule ci-dessus peut ensuite être utilisée pour déduire la puissance de chauffage uniquement à partir de la lecture de la tension V et de ladite valeur de résistance calculée.
Cas de défaillance de l'appareil de mesure ou de la chaîne de communication
Avantageusement, l'unité de commande 2 peut conserver dans des emplacements de mémoire appropriés au moins la dernière valeur de puissance détectée pour chaque résistance 103.h. Pour de courtes interruptions du canal de communication 401, 202 ou du compteur 4, 201, l'unité de commande 2 peut avantageusement utiliser la valeur en mémoire pour la résistance spécifique 103.h, bien qu'avec une précision moindre, les fonctionnalités utilisant les données peuvent encore être garanties.
Encore plus avantageusement, selon l'invention, ladite unité de commande 2 peut stocker une valeur moyenne de puissance mesurée pour chaque résistance 103.h. A chaque nouvelle acquisition, la valeur en mémoire est mise à jour selon des pondérations qui peuvent être décidées par l’homme du métier, entre ladite valeur en mémoire et la dernière valeur de puissance mesurée (c'est-à-dire de la dernière nouvelle acquisition effectuée) ; encore plus avantageusement, pour de courtes interruptions du canal de communication 401, 202 ou du compteur 4, 201, la dernière valeur mesurée peut être utilisée ; pour des interruptions de plus de quelques heures il est préférable d'utiliser la valeur moyennée qui fournit un chiffre de puissance plus fiable.
En variante, le dispositif de chauffage 101 peut fournir l'une des méthodes mentionnées dans IT201800007258 ou EP2366081B1 pour mesurer la vitesse de chauffage vTet y recourir en cas de défaillance du compteur 4, 201 ou du canal de communication 401, 202.
Si le dispositif de chauffage 101 dispose d'une interface utilisateur qui permet d'envoyer des signaux sonores ou d'afficher des paramètres d'état, une défaillance du compteur 4, 201 ou du canal de communication 401, 202 peut être communiquée à l'utilisateur.
Défaillance d'une résistance ou d'un élément
Avantageusement, si une valeur de puissance P.abs.h est disponible pour une résistance 103.h, après une commutation de ladite résistance 103.h, il est possible de contrôler que la puissance de chauffage est correcte de la manière suivante :
  • détecter et stocker la variation associée ∆P ;
  • si cette variation ∆P diffère de la dernière valeur de puissance détectée P.abs.i de plus d'une valeur de tolérance P.toll.max, qui peut être fixée par l’homme du métier, une condition de défaut est détectée pour cette résistance 103.h.
Mesure de la puissance et transmission du signal
Comme mentionné ci-dessus, le moyen de mesure dédié peut être intégré dans ladite unité de commande 2, mais de manière générale si ce n’est pas le cas, que ce soit dans le cas d'un moyen de mesure dédié 201 ou centralisé 4, le canal de communication 202, 401 entre la mesure 201, 4 et l'unité de commande 2 peut être réalisé par des moyens connus à titre d'exemple et non limitatif : technologies sans fil telles que Wi-Fi ou IEEE 802.15.4, connexion filaire telle que par exemple une connexion série RS 232, ou ondes véhiculées sur la ligne électrique.
Le canal de communication ne doit pas nécessairement être direct : rien n'empêche la mesure 201, 4 d'envoyer des signaux à un concentrateur ou à un serveur local ou distant et de les transmettre à l'unité de commande 2.
Le système est d'autant plus efficace que les mesures de puissance sont denses.
Jusqu'à présent, il a été supposé que le compteur 4, 201 effectue des relevés à chaque intervalle d'échantillonnage et envoie chaque relevé à l'unité de commande 2 ; cependant, il peut y avoir différents modes de relevés qui nécessitent différents modes d'interaction de la part de l'unité de commande 2.
A titre d'exemple, on distingue deux cas : dans le premier cas, le compteur 4, 201 échantillonne les données de puissance et ne les envoie que lorsqu'il détecte des variations significatives. À cette fin, le compteur 4, 201 a en mémoire la dernière puissance P mesurée et une tolérance Toll.Mis ; à chaque échantillonnage, il compare la nouvelle mesure avec la puissance stockée ; si la différence dépasse le seuil Toll.Mis, il envoie la nouvelle mesure à l'unité de commande 2 et la sauvegarde dans sa mémoire à la place de la puissance précédente. Dans ce cas, si aucune nouvelle donnée n'est reçue après un intervalle d'échantillonnage, l'unité de commande 2 utilise la dernière valeur reçue comme valide ; si elle reçoit une nouvelle donnée, elle l'enregistre à la place de la précédente.
Dans un deuxième cas possible, le compteur 4, 201 envoie des données mises à jour uniquement lorsqu'elle reçoit une demande de l'unité de commande 2. Il convient de noter que dans ce cas, il est nécessaire que l'unité de commande 2 soit en mesure d'envoyer des signaux au compteur 4, 201 et pas seulement le contraire, c'est-à-dire que la communication doit être de type bidirectionnel.
Toutes les méthodes décrites jusqu'à présent peuvent fonctionner avec chacune de ces deux solutions pour envoyer les données.
On a fait référence aux éléments chauffants de type résistif 103.h, mais l'idée inventive est applicable à tout élément chauffant alimenté électriquement dans lequel il est possible d'estimer la chaleur transférée à un ballon, en connaissant la puissance absorbée par le réseau et d'autres paramètres possibles qui peuvent être détectés par ladite unité de commande. Par conséquent, toute référence aux résistances 103.h doit être lue comme une référence aux éléments chauffants 103.h. En général, avec les éléments chauffants autres que résistifs, le rendement de chauffage est différent de 1. Par conséquent, la puissance transférée P.heating.h au processus de chauffage dépend du rendement selon la formule :
P.heating.h = eff.h * P.abs.h
où eff.h est le rendement de l'élément 103.h.
Ledit rendement est connu au moins en valeur nominale pour un modèle spécifique d'élément chauffant et peut avantageusement être caractérisé sur le dispositif spécifique 101, par exemple en phase de production, par des méthodes connues de l’homme du métier.
Ladite efficacité peut également être influencée par des paramètres environnementaux tels que, par exemple, la température. Dans ce cas, ladite unité de commande 2 peut détecter de tels paramètres et déduire le rendement eff.h au moyen de tableaux, de courbes expérimentales ou de formules théoriques préétablies dans la mémoire selon des méthodes connues.
A titre d'exemple, l'idée est applicable à une pompe à chaleur ; dans ce cas nous avons :
P.heating-h = COP.h * P.abs.h
où COP.h est le coefficient d'efficacité (Coefficient Of Performance) qui dépend de la température de l'évaporateur Te et du condenseur Ta et éventuellement de la vitesse de rotation du compresseur ω, connue de l'unité de commande 2.
Le COP peut être calculé par l’homme du métier lorsque la température de l'évaporateur Te, la température du condenseur Ta, et éventuellement la vitesse de rotation réglée ω (dans le cas d'un compresseur à vitesse variable) sont connues, et lorsque les paramètres caractéristiques de la pompe à chaleur sont connus.
A partir de ces données, l’homme du métier peut déduire le COP, qui peut toujours être approché par des élaborations dans l'unité de commande 2 en utilisant des tableaux (look up tables), des courbes expérimentales ou des calculs basés sur des formules théoriques.
En général, pour tout type d'élément 103.h, l’homme du métier est en mesure d'estimer la puissance de chauffage P.heating en ayant en mémoire les paramètres caractéristiques dudit élément.
Avantageusement, l'unité de commande 2 peut recevoir de capteurs appropriés des signaux représentatifs desdites températures de l'évaporateur Te et du condenseur Ta ; une information appropriée à ces fins est obtenue en détectant à la place des températures de l'évaporateur Te et du condenseur Ta respectivement la température de l'environnement externe pour Te et la température dans le ballon pour Ta.
La vitesse de chauffage vT, en général, dépend de la puissance cédée P.heating.i par un ensemble 103.i d'éléments afférents à un ballon 102. selon la formule :
vTi = P.heating.i / Cj
La puissance transférée P.heating.i par un ensemble 103.i est égale à la somme des puissances transférées P.heating.h par les éléments 103.h appartenant à l'ensemble.
Dans la discussion, toute référence à un ensemble 103.i est destinée à être généralisée à tout ensemble pouvant être obtenu comme une combinaison d'un ou plusieurs des éléments 103.h présents.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de chauffage peut être agencé pour recevoir des informations d'un moyen de mesure dédié (201) ou d'un moyen de mesure centralisé (4) et est configurable par un installateur ou un utilisateur en fonction du type de compteur (201, 4) installé.
Il a été fait référence jusqu'à présent à un dispositif de chauffage de l'eau pour des utilisations hygiéniques sanitaires, mais il est clair que l'invention est applicable à tout dispositif électrique de chauffage de fluide dans un ballon dans lequel il est intéressant de contrôler la vitesse de chauffage, ou plus généralement tout dispositif électrique dans lequel il est intéressant de contrôler la consommation des récepteurs en ayant même seulement une puissance totale échantillonnée à des intervalles qui ne peuvent pas être contrôlés.
D'après la description ci-dessus, les avantages de la méthode de détection de la vitesse de chauffage dans un ballon à partir de signaux sur la puissance totale absorbée par l'utilisateur sont clairs. Ces signaux peuvent être mis à disposition, par exemple, par des compteurs intelligents capables d'envoyer des informations. Si un moyen de mesure dédié tel qu'une prise intelligente ou un moyen de mesure intégré au dispositif de chauffage est disponible, le contrôle est simplifié.
Il est clair que de nombreuses variantes du procédé décrit ci-dessus sont possibles pour l'homme du métier, sans toutefois sortir du cadre de la nouveauté inhérente à l'idée inventive, de même qu'il est clair que dans la mise en œuvre pratique de l'invention, les différents composants décrits ci-dessus peuvent être remplacés par des éléments techniquement équivalents.

Claims (17)

  1. Dispositif de chauffage (101), alimenté électriquement, pour chauffer un liquide dans un ballon et surveiller le processus de chauffage dudit liquide, comprenant :
    • au moins un ensemble d'un ou plusieurs ballons (102.j) destinés à contenir le liquide à chauffer, chacun étant équipé d'au moins un élément chauffant (103.h) alimenté électriquement et capable d'absorber une puissance (P.abs.h)
    • et une unité de commande (2) ;
    ladite unité de commande (2)
    • est doté au moins des moyens de stocker, de recevoir et de traiter les données nécessaires pour :
      • mémoriser les variables et les paramètres réglés en usine ;
      • effectuer des calculs et des vérifications à partir de ces paramètres et des quantités acquises en cours d'exploitation ;
    • est également capable de recevoir des informations :
      • des capteurs présents dans le chauffe-eau ;
      • du retour d'information des circuits de contrôle du récepteur ;
    où :
    • ledit liquide est en particulier de l'eau à usage sanitaire ;
    • ledit système de chauffage (101) est, en particulier, un chauffe-eau électrique à accumulation (101) ;
    caractérisé en ce que ladite unité de commande (2) est en outre susceptible de :
    • recevoir des informations sur des quantités électriques incluant au moins l'une parmi la puissance électrique et la tension ; déduire à partir desdites informations sur les quantités électriques et de tout paramètre stocké ou réglé en usine la puissance absorbée (P.abs.h) par un élément de chauffage (103.h) passant d'un état éteint à un état allumé ou vice versa dans un ballon (102.j) ;
    • calculer la puissance (P.heating.h) cédée au cours du processus de chauffage par ledit élément chauffant (103.h) en utilisant éventuellement un paramètre de rendement sauvegardé dans la mémoire de ladite unité de commande (2) avec la relation
    P.heating.h = eff.h * P.abs.h
    • où eff.h est le rendement du processus de chauffage associé audit élément chauffant (103.h) ;
    • calculer la vitesse (vTi) de chauffage dans ledit ballon (102.j) avec la relation
    vTi = P.heating.h / Cj
    • où Cj est la capacité thermique dudit ballon (102.j) fixée dans la mémoire de ladite unité de commande (2).
  2. Dispositif de chauffage (101) selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que ladite unité de commande (2) :
    • est susceptible de recevoir lesdites informations sur les grandeurs électriques comprenant au moins la tension d'entrée (V) ;
    • a en mémoire des paramètres caractérisant lesdits éléments (103.h) ;
    • est configuré pour traiter ladite puissance absorbée (P.abs.h) en fonction de ladite tension (V), desdits paramètres de caractérisation et à partir des valeurs de courant détectables par lesdits capteurs, au moyen de tableaux, de courbes expérimentales ou de calculs théoriques ;
    • dans le cas où ledit élément (103.h) est de type résistif, ledit paramètre caractérisant est la résistance (R.h) et ladite unité de commande (2) obtient ladite puissance absorbée (P.abs.h) au moyen de la formule
    P.abs.h = V2/ R.h
    • dans le cas où ledit élément (103.h) est un condenseur d'une pompe à chaleur, lesdits paramètres caractérisants sauvegardés en mémoire peuvent inclure une valeur représentative de la température de l'évaporateur (Te.mem), une température représentative de la température du condenseur (Ta.mem) et éventuellement la vitesse du compresseur (ω).
  3. Dispositif de chauffage (101) selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que :
    ladite unité de commande (2) :
    • est susceptible de recevoir lesdites informations sur les grandeurs électriques comprenant au moins une puissance (P) détectée par un moyen de mesure centralisé (4) de l’installation d’un utilisateur dont fait partie ledit dispositif, ou un moyen de mesure dédié (201) placé sur la branche d'alimentation réservée audit dispositif de chauffage (101) ;
    • relève la variation de la puissance absorbée (P.abs) lors d'une commutation d'un élément chauffant (102.h), et règle ladite puissance absorbée dudit élément (P.abs.h) égale à ladite variation de la puissance absorbée (P.abs).
  4. Dispositif de chauffage (101) selon la revendication 3 caractérisé par le fait que ladite unité de commande (2) :
    • est susceptible de contrôler l'activation desdits éléments chauffants (103.h) ;
    • lorsque la commutation desdits éléments chauffants (103.h) servant à la régulation de la température est requise, il peut effectuer ladite commutation en mode différé au moins entre ceux desdits éléments chauffants (103.h) appartenant à différents ballons (102.j), et à chaque commutation détecte et stocke comme puissance absorbée par lesdits éléments commutés (P.abs.h) la variation de puissance détectée.
  5. Dispositif de chauffage (101) selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4
    caractérisé par le fait que :
    • au moins un desdits éléments chauffants (103.h) est une pompe à chaleur,
    • ladite unité de commande (2) est susceptible de calculer la puissance transférée (P.heating.h) au processus de chauffage par la formule
    P.heating.h = eff.h * P.abs.h
    • où eff.h est une estimation du COP (coefficient de performance) de ladite pompe à chaleur ;
    • ladite unité de commande (2) :
      • est équipée de capteurs pour détecter la température de l'environnement extérieur dans lequel se trouve l'évaporateur, de capteurs pour détecter la température du ballon, éventuellement de moyens pour détecter la vitesse de rotation de ladite pompe à chaleur ;
      • possède des instructions dans sa mémoire pour exécuter des formules ou obtenir des données à partir de tables afin d'associer ledit COP à la température de l'environnement extérieur, à la température du ballon et éventuellement à la vitesse du compresseur ;
      • est capable d'effectuer le calcul dudit COP en utilisant la température interne du ballon comme température du condenseur et la température de l'environnement externe comme température de l'évaporateur.
  6. Dispositif de chauffage (101) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
    ladite unité de commande (2) conserve dans des emplacements de mémoire au moins la dernière valeur de puissance d'entrée (P.abs.h.mem) détectée pour chacun desdits éléments (103.h)
    et par le fait que
    en cas de non-disponibilité temporaire de ladite information sur les quantités électriques, lors de l'activation de chacun desdits éléments chauffants (103.h), il utilise ladite valeur stockée.
  7. Dispositif de chauffage (101) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
    • ladite unité de commande (2) conserve dans des emplacements de mémoire au moins la dernière valeur de puissance absorbée (P.abs.h.mem) relevée pour chacun desdits éléments (103.h) ;
    • si une nouvelle valeur de puissance de chauffage (P.abs.h) ou de résistance (R.h) est disponible pour l'un desdits éléments (103.h) et si ladite valeur diffère de la dernière valeur détectée de plus d'une valeur de tolérance, réglable par l’homme du métier, ladite unité de commande (2) détecte une condition de défaut pour ledit élément (103.h) et la communique à travers une interface appropriée vers l'utilisateur ou l'assistance technique.
  8. Dispositif de chauffage (101) selon l'une quelconque des revendications précédentes 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, dans lequel ladite unité de commande (2) est configurée pour recevoir lesdites informations de quantité électrique depuis un moyen de mesure dédié (202) situé sur la branche d'alimentation dudit dispositif de chauffage.
  9. Dispositif de chauffage (101) selon la revendication 8, caractérisé par l'intégration dudit compteur de puissance dédié (202).
  10. Dispositif de chauffage (101) selon l'une quelconque des revendications 1, 3, 4, 5, 6, ou 7
    caractérisé par le fait que ladite unité de commande (2) est configurée pour recevoir la puissance détectée par un moyen de mesure de puissance centralisé (4) qui est placé sur la branche du système entrant dans l'installation de l’utilisateur, et qui est susceptible de détecter des quantités électriques globales et agrégées relatives à l'ensemble de l'installation de l’utilisateur dont ledit dispositif de chauffage (101) fait partie, lesdites quantités électriques étant éventuellement la puissance globale (P. TOT) et/ou le courant total (I) absorbé par laditre installation et la tension d'entrée (V), à partir desquels ladite unité de commande (2) peut déduire ladite puissance totale (P.TOT).
  11. Dispositif de chauffage (101) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite unité de commande (2) est configurée pour
    recevoir dudit dispositif de mesure (4) lesdites quantités électriques à des moments d'échantillonnage et détecter la puissance associée à un ensemble (103.i) d'éléments chauffants (103.h) en effectuant les étapes suivantes :
    étape 1 : détecter la variation de puissance totale (∆P.TOT) au niveau d'au moins une commutation du même ensemble (103.i) en réalisant les étapes suivantes :
    • à un instant d'échantillonnage (tk), enregistrer et stocker cette puissance totale (P.TOT),
    • effectuer une première commutation dudit ensemble (103.i),
    • attendre l'instant d'échantillonnage suivant (tk+1) pour recevoir et stocker une nouvelle valeur de ladite puissance totale (P.TOT) ;
    étape 2 : effectuer une autre commutation dudit ensemble (103.i), opposée à la précédente, attendre l'instant d'échantillonnage suivant (tk+2) dans lequel recevoir et stocker ladite puissance totale (P.TOT),
    si, dans au moins deux desdites commutations, sensiblement la même variation de puissance globale (P.TOT) est détectée, alors considérer lesdites deux commutations comme des "commutations valides" et calculer sur celles-ci ladite variation de puissance globale (∆P.TOT), sinon fixer k = k +1 et répéter l'étape 2.
  12. Dispositif de chauffage (101) selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite unité de commande (2) est configurée pour effectuer une autre commutation :
    • si ladite première commutation dudit ensemble (103.i) est asservie à la commande de température et si le nombre total de commutations dudit ensemble (103.i) effectuées depuis l'étape 1 est pair,
    • ou si ladite première commutation dudit ensemble (103.i) n'est pas asservie à la commande de température et si le nombre total d'opérations de commutation dudit ensemble (103.i) effectuées depuis l'étape 1 est impair.
  13. Dispositif de chauffage (101) selon la revendication 11 ou 12,
    caractérisé en ce que ladite unité de commande (2) est configurée pour :
    • garder en mémoire les valeurs de puissance totale (P.TOT) au moins à partir de celle précédant les deux dernières commutations, et
    • établir que la variation de la puissance totale (P.TOT) est sensiblement la même dans les deux dernières opérations de commutation consécutives si la puissance totale (P.TOT) est sensiblement la même avant et après celles-ci.
  14. Dispositif de chauffage (101) selon la revendication 12 ou 13,
    caractérisé en ce que ladite unité de commande (2) est configurée pour :
    • calculer et garder en mémoire les variations de puissance globale (∆P.TOT) associées à chaque commutation, et
    • établir que les variations de puissance totale (∆P.TOT) associées à deux opérations de commutation sont sensiblement les mêmes si elles ont sensiblement la même valeur absolue.
  15. Dispositif de chauffage (101) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
    caractérisé par le fait que
    un desdits éléments (103.h) est commandé en modulation de largeur d'impulsion avec des temps d'activation plus longs que le temps de détection desdites quantités électriques par ledit dispositif de mesure (201), ladite unité de commande (2) détecte la puissance absorbée instantanée dudit élément (103.h) à l'état actif et calcule ladite puissance absorbée P.abs.h comme une moyenne égale au produit entre le coefficient d’utilisation et ladite puissance absorbée instantanée.
  16. Dispositif de chauffage (101) selon l'une quelconque des revendications 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10
    caractérisé en ce que ladite unité de commande (2) est configurée pour :
    • calculer et enregistrer dans des emplacements de mémoire la puissance théorique (P.mem.h) pour chacun desdits éléments (103.h) :
    • garder en mémoire la dernière puissance (P.abs) détectée dans la configuration actuelle de l'élément ;
    • si des éléments chauffants (103.h1, ... 103.hm) appartenant à des ballons différents (102.j1, ... 102.jm) sont commutés simultanément ;
    • acquérir et stocker la variation de puissance correspondante (ΔP.TOT) ;
    • pour chacun de ces ballons, calculer la variation de puissance théorique (ΔP.mem.j) en additionnant les valeurs de puissance (P.mem.h) de ceux de ces éléments (103.h) qui ont été activés et en les soustrayant pour ceux qui ont été désactivés ;
    • calculer la variation théorique totale (ΔP.TOT.mem) comme la somme desdites variations théoriques par ballon (ΔP.mem.j) ;
    • calculer la fraction de puissance (K) par ballon comme le rapport entre la mesure de la variation de puissance (ΔP.TOT) et ladite variation théorique totale (ΔP.TOT.mem) :
    K = ΔP.TOT / ΔP.TOT.mem
    • calculer la variation de puissance pour le ballon (ΔP.abs.j) comme le produit de ladite fraction de puissance (K) et de ladite variation théorique par ballon (ΔP.mem.j) :
    ΔP.abs.j = ΔP.mem.j * K
    • calculer ladite puissance (P.abs.j) pour le ballon j comme la somme de ladite variation (ΔP.abs.j) et de ladite puissance de chauffage précédente (P.abs.j).
  17. Système comprenant un dispositif de chauffage (101) à alimentation électrique d'un liquide dans un ballon et une mesure de grandeurs électriques (4, 201) qui est :
    • installé sur une partie d’une installation électrique par laquelle l'alimentation est fournie audit dispositif de chauffage (101),
    • configuré pour envoyer les mesures effectuées via un canal de communication (401, 202)
    dans lequel ledit dispositif de chauffage (101) comprend une unité de commande (2) configurée pour recevoir lesdites mesures, ledit dispositif de chauffage étant selon l’une des revendications 1 à 8 ou 10 à 16.
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