WO2024246453A1 - Algorithme de détection d'une surchauffe à partir d'une mesure de température intérieure - Google Patents

Algorithme de détection d'une surchauffe à partir d'une mesure de température intérieure Download PDF

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WO2024246453A1
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interior temperature
temperature
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Syntyche GBEHOUNOU
Noé BARNABEU
Blaise RAYBAUD
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Somfy Activites SA
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Definitions

  • TITLE Algorithm for detecting overheating from an interior temperature measurement
  • the invention relates to the field of managing the interior thermal comfort of a building and more particularly to a method of managing a home automation installation and a terminal of a home automation installation.
  • a building for domestic or professional use has a set of active elements, such as air conditioning or heating devices, or passive elements, such as solar protection such as roller shutters or blinds, whose behavior, in particular through automatic control, has a strong influence on a change in thermal comfort, i.e. the interior temperature of the building, and interior visual comfort.
  • active elements such as air conditioning or heating devices, or passive elements, such as solar protection such as roller shutters or blinds, whose behavior, in particular through automatic control, has a strong influence on a change in thermal comfort, i.e. the interior temperature of the building, and interior visual comfort.
  • irradiance and more precisely solar radiation transmitted through the glazing of an opening in the building is one of the predominant components of an increase in the interior temperature.
  • controlling solar protection i.e. controlling the opening or closing of the solar protection
  • the exterior has a direct and significant impact on thermal and visual comfort, with very limited energy expenditure to ensure this control.
  • good management of solar protection makes it possible to gain several degrees on the interior temperature.
  • Controlling or managing a solar protection system involves changing the positions of the solar protection system over time between a deployed or unrolled position in which it stops at least a portion of solar radiation, and a folded or rolled position in which it stops a lesser portion of the solar radiation.
  • Manual control or management is not optimal from an energy point of view because it is difficult for a building occupant to know exactly what the ideal position of the solar protection is at any time, and when to open or close it. In addition, if the building is unoccupied, movements are impossible, unlike automatic control which continuously ensures the positioning of the protections. It is therefore important to be able to manage automatic control optimally, in particular to limit the increase in the interior temperature.
  • the invention aims to remedy all or part of the aforementioned drawbacks by proposing a method for managing a home automation installation of a building comprising at least one motorized solar protection, a unit for managing a position taken by the solar protection over time, and at least one device for measuring an interior temperature of the building, the method being implemented by the management unit located inside the building and comprising:
  • a comparison step in which a superheating dynamics parameter is determined based on a comparison of an evolution of the interior temperature over a first time interval with a superheating rate
  • An overheating situation corresponds to a situation in the building in which the interior temperature is higher than a maximum value of a comfort temperature range.
  • the comfort temperature range is within the interval [16°, 30°], for example the interval [19°, 27°], preferably the interval [21°, 26°].
  • the management method according to the invention aims to modify the position of the solar protections so as to limit an increase in the interior temperature, so that it remains within the comfort temperature range while preserving visual comfort for users.
  • the method acts on the solar protections when a situation of overheating linked to radiation solar protection is effective or when it is likely to occur. More precisely, the process closes or deploys the solar protections when overheating dynamics are detected. Overheating dynamics correspond in particular to an increase in the interior temperature. It is characterized by the overheating dynamics parameter.
  • the method only acts when the overheating dynamics are linked to solar radiation in order to preserve the visual comfort of users. It is indeed useless, and has no effect on the indoor temperature, to close the solar protections if the overheating dynamics and/or the overheating situation results from other phenomena such as the start-up of active elements, or activities carried out inside the building. Closing the solar protections in these cases would significantly reduce the visual comfort of users.
  • the process therefore helps prevent overheating in a building, particularly during the summer season.
  • the method performs the detection of the dynamics of overheating linked to solar radiation on the basis of temperature information, this being solely derived from measurements of the interior temperature T in the building considered. More precisely, the temperature information is solely derived from a succession of measurements of the interior temperature spaced by a sampling time interval, the latter preferably being between Oh and 1 h, for example 15 minutes.
  • the indoor temperature is influenced by different phenomena.
  • a comparison of the instantaneous indoor temperature with the maximum value of the comfort temperature range makes it possible to detect an actual overheating situation but does not make it possible to indicate whether this overheating is linked to solar radiation or to another phenomenon such as the operation of an oven in a living room, or to the inertia of the building, for example.
  • this detection of an actual overheating situation is late and can therefore neither anticipate an upcoming overheating situation nor generally be correctly compensated by controlling the solar protections.
  • the method according to the invention comprises a measuring step which measures and records the interior temperature over time.
  • these temperatures are recorded in a memory of the management unit. More precisely, the temperature measurement is carried out periodically, following a sampling period.
  • the method also includes a comparison step determining the overheating dynamics parameter which is representative of a detection of an actual or future overheating situation inside the building.
  • the overheating dynamics parameter is determined on the basis of the temperature information, this being solely derived from the indoor temperature T of the building considered. More precisely, the overheating dynamics parameter is determined based on a comparison of a change in the indoor temperature over a first time interval with an overheating rate.
  • the overheating rate is determined, or calibrated, so as to be representative of an overheating dynamic of the building linked to solar radiation.
  • the overheating rate is expressed by a temperature over a period of time, for example in °C/h.
  • the method also makes it possible, when the interior temperature is already an uncomfortable temperature, to detect a worsening of the discomfort situation if no action is taken.
  • the change in the interior temperature is decreasing, the interior of the building cools down.
  • the indoor temperature can still be higher than the maximum value of the comfort temperature range, i.e. the building can still be in an overheating situation.
  • cooling is in progress, there is no longer any overheating dynamic and closing the sun protections unnecessarily reduces the visual comfort of the users, or even slows down said cooling.
  • the measurement step and/or the comparison step and/or the control step are carried out iteratively following a production period.
  • the state of the superheat dynamics parameter is updated at each iteration, and can therefore vary over time.
  • the performance period may be equal to or different from the sampling period.
  • the implementation period is between Oh and 1 h, preferably for example 15 min.
  • the invention may also have one or more of the following characteristics taken alone or in combination.
  • the first time interval is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • the superheating rate is positive or zero.
  • control step is carried out over a period of days.
  • the daytime period corresponds to the time when solar radiation can increase the indoor temperature.
  • the daytime period can be determined in different ways, such as on the basis of information from a light sensor, by information about a calendar sunrise and sunset, or by a determination on the basis of an indoor temperature.
  • the overheating rate depends on the measured interior temperature.
  • the overheating rate In order to best determine or calibrate the overheating rate so that it is representative of an increase in the interior temperature linked to solar radiation, it is variable and depends in particular on the measured interior temperature.
  • the overheating rate depends on an average value of the interior temperature measured over a second time interval.
  • Using the average value of the indoor temperature helps to limit a certain number of false detections.
  • the second time interval is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • the first time interval is equal to the second time interval.
  • the evolution of the interior temperature over the first time interval is determined from a sampling of measurements of the interior temperature over the first time interval. According to one embodiment, the evolution of the interior temperature over the first time interval is determined by a slope of a straight line calculated by a least squares method of the interior temperature over the first time interval.
  • the solar protection assumes a deployed position when the overheating dynamics parameter is in an active state.
  • the overheating dynamics parameter can be in an active state or in an inactive state. In the active state, an overheating dynamic is detected.
  • the solar protection therefore takes a deployed position. This deployed position preferably corresponds to a deployment of 80% of the total travel of the solar protection. Thus, this deployed position preserves a minimum of natural light inside the building, and limits a risk of being locked in outside the building.
  • the overheating dynamics parameter is in the inactive state, there is no or no longer any overheating dynamic.
  • the management unit can be configured to control the solar protection so that it takes a folded position. Alternatively, the management unit can be configured not to react in such a situation. The solar protection then remains in its position.
  • the overheating dynamics parameter is in the active state when the change in the interior temperature over the first time interval is greater than the overheating rate.
  • the overheating dynamics parameter is in an inactive state when the change in the interior temperature over the first time interval is less than the overheating rate.
  • the superheat dynamics parameter is also determined based on a comparison of a value representative of the interior temperature with a superheat temperature range.
  • the overheating temperature range includes at least a low overheating temperature threshold and an high overheating temperature threshold.
  • the superheat dynamics parameter varies depending on whether the representative indoor temperature value is below, within, or above the superheat temperature range.
  • the overheating temperature range corresponds to the comfort temperature range.
  • the superheat temperature range is within the interval [16°, 30°], for example the interval [19°, 27°], preferably the interval [21°, 26°].
  • the overheating temperature range corresponds to the comfort temperature range.
  • the representative value of the indoor temperature is determined by an average of the indoor temperature over a third time interval. Using the average value of the indoor temperature makes it possible to limit a certain number of false detections.
  • the third time interval is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • the first time interval is equal to the third time interval.
  • the second time interval is equal to the third time interval.
  • the overheating dynamics parameter is in the active state when the value representative of the interior temperature is within the overheating temperature range.
  • the overheating dynamics parameter is in the active state.
  • the overheating dynamics parameter is in the active state when the value representative of the interior temperature is greater than a high overheating temperature threshold of the overheating temperature range and the change in the interior temperature over the first time interval is increasing.
  • the method further comprises a step of detecting a sustainable overheating dynamic in which a sustainable overheating dynamic parameter is in an active state when the overheating dynamic parameter is in an active state for a sustainable overheating duration over a fourth time interval.
  • a sustainable overheating dynamic is defined as the detection of the overheating dynamic parameter in an active state for a sustainable overheating duration over a fourth time interval.
  • the method detects a sustainable overheating.
  • the sustained overheating time is less than or equal to the fourth time interval.
  • the fourth time interval is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • the duration of sustainable overheating is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • the control step defines the position to be taken by the solar protection according to the sustainable overheating dynamics parameter.
  • the method limits false detections of overheating dynamics.
  • the management method also comprises:
  • the season detection step makes it possible to determine the current season, and in particular whether the current season is winter. For example, the season detection is carried out by an analysis of the evolution of the internal temperature.
  • the outdoor brightness is measured in order to determine a time of day, and in particular whether the time of day is night.
  • the outdoor brightness can be measured by means of a sensor positioned outside the building on the sun protection.
  • the method according to the invention does not require a connection to a remote network, such as an Internet network, to operate efficiently.
  • the sun protection takes the deployed position when the exterior brightness is below a night threshold and the determined season is winter.
  • the time of day is night.
  • the sun protection takes the deployed position also when the exterior brightness is greater than a daytime threshold and the determined season is other than winter.
  • the sun protection is put in the deployed position if an overheating dynamic is detected in order to limit the discomfort due to this increase in temperature.
  • the sun protection is maintained in its position when the exterior brightness is greater than a daytime threshold and the determined season is winter.
  • the night threshold is equal to the day threshold.
  • the invention also relates to a terminal of a home automation installation implementing the method according to the invention.
  • the terminal comprises a temperature measuring device, and the comparison step is carried out using temperature information, the latter being solely derived from internal temperature measurements by the temperature measuring device of the terminal.
  • the invention also relates to a method for managing a home automation installation of a building comprising at least one motorized solar protection, a control terminal, a unit for managing a position taken by the solar protection over time, and at least one device for measuring an interior temperature of the building, the method being implemented by the management unit and comprising, from a reference time, one or two maximum commands for closing the at least one solar protection over a period of 24 hours when an overheating dynamic is detected, the overheating dynamic and/or the reference time being determined solely on interior temperature measurements.
  • the invention also relates to a control terminal implementing such a method.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a building comprising a home automation installation implementing a method in accordance with the invention
  • FIG. 2 is a schematic cross-section of a solar protection of the home automation installation of Figure 1;
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the sun protection illustrated in Figure 2;
  • FIG. 4 is a graph illustrating an evolution of an interior temperature and a quantity of solar radiation transmitted through a window over two days;
  • FIG. 5 is a graph illustrating a state of a superheat dynamic parameter as a function of the interior temperature
  • FIG. 6 is an illustration of a method according to the invention.
  • FIG. 7 is a perspective view from above of a first embodiment of a local control unit for implementing a method according to the invention.
  • FIG. 8 shows a top view of a second embodiment of a local control unit
  • FIG. 9 represents a diagram of a method according to the invention comprising a season detection step and a night detection step.
  • the solution proposed here relates to automatic management of a position of a solar protection over time, making it possible to act on the thermal comfort of an area of a building.
  • a building 1 comprises a home automation installation 100 comprising a motorized solar protection 3.
  • the home automation installation 100 comprises a management unit 102 of a position taken by the solar protection 3 over time.
  • the installation also comprises at least one device 104 for measuring the interior temperature T of the building, in particular of a room of the building 1 associated with the solar protection 3, that is to say in a room of the building 1 comprising at least one opening 108 which may be masked or not or partially by the solar protection 3.
  • the measuring device 104 also comprises a memory in which interior temperature T data can be stored at substantially regular intervals over a predefined period, for example over 24 hours.
  • parameters associated with the interior comfort of building 1 can also be measured, in particular a degree of brightness, a degree of hygrometry or a composite quantity defined as a function of the quantities previously cited, or a prediction of these parameters.
  • the installation 100 comprises an active device 106 for providing thermal inputs inside the building 1, such as for example heating, air conditioning or a reversible heat pump.
  • the active device operates independently of the management unit 102.
  • the management unit and the active device share a certain number of components, for example the device for measuring the interior temperature may be common to the active device and the management unit.
  • the sun protection 3 is installed outside or inside the building, in particular near an opening 108 of the building.
  • An opening 108 is for example a window, a French window or a glass door.
  • the sun protection is advantageously an interior or exterior blind made of canvas or provided with adjustable slats.
  • the present invention applies to all types of sun protection.
  • the sun protection 3 comprises a canvas 2 fixed by one of its ends to a winding tube 4, arranged inside a box 9 and driven by an electromechanical actuator 5, and by the other end to a weighted bar 8.
  • the sun protection 3, and more particularly the canvas 2 is movable between a rolled up or folded position, in particular high, in which the canvas 2 uncovers the opening 108 at which the sun protection is positioned, and an unrolled or deployed position, in particular low, in which the canvas 2 covers the opening and thus at least partially blocks the radiation solar through the opening 108.
  • the deployment of the canvas 2 can be guided by slides 6.
  • the electromechanical actuator 5 is fixed to a supporting structure 9 linked to the building 1 and inserted into the winding tube 4 to drive the latter in rotation so as to unroll or roll up the canvas 2.
  • the different slats of the blind are preferably suspended via cords intended to be wound on the winding tube or unwound from the winding tube so as to fold up or unfold the screen.
  • the electromechanical actuator 5 is controlled by a local control unit 12 which can be provided with an antenna 12a.
  • the local control unit 12 takes the form of a wall switch, or a remote control. Such a local control unit 12 is shown more precisely according to a first embodiment in FIG. 7 and according to a second embodiment in FIG. 8.
  • the installation 100 may also comprise a central control unit 13 which may be equipped with an antenna 13a, which acts as a gateway between the installation 100 and an Internet network external to the installation.
  • the management unit 102 may be a local control unit 12 or a central control unit 13.
  • the electromechanical actuator 5 is configured to execute movement commands, in particular deployment or retraction, of the solar protections 3, the commands being able to be issued, in particular, by the local control unit 12 or the central control unit 13, which are part of the installation 100.
  • the electromechanical actuator 5 comprises an electric motor 10 and an electronic control unit 15 capable of operating the electric motor 10 of the electromechanical actuator 5, and, in particular, enabling the electric motor 10 to be supplied with electrical energy.
  • the electronic control unit 15 comprises a communication module, in particular for receiving control orders, the control orders being sent by the local control unit 12 or the central control unit 13, for example by means of radio control orders.
  • a remote control 14 which may be a type of local control unit, and provided with a control keyboard, which includes selection and possibly display means, furthermore allows a user to intervene on the electromechanical actuator 5 and/or the local control unit 12 and/or central control unit 13.
  • the installation may also include a weather station, not shown, located outside the building, including, in particular, one or more sensors which may be configured to determine, for example, an outside temperature, brightness or even wind speed.
  • a weather station not shown, located outside the building, including, in particular, one or more sensors which may be configured to determine, for example, an outside temperature, brightness or even wind speed.
  • the electromechanical actuator 5 may comprise a connection to a mains power source or may comprise an autonomous electrical energy supply device, such as for example a photovoltaic panel and/or an electrical energy storage device.
  • the installation 100 in particular the management unit 102, and the electromechanical actuator 5 comprise all the hardware and/or software means for implementing the management method which is the subject of the invention.
  • the management unit 102 comprises a processing unit arranged to contain and execute a computer program product comprising portions of program code for executing the steps of a method for managing the home automation installation 100 according to the invention.
  • the management unit 102 is capable of determining automatic management of a positioning of the solar protection 3 according to a previously selected control mode.
  • the automatic management of the solar protection 3 comprises in particular deployment control orders, i.e. opening, or retraction, i.e. closing of the solar protection transmitted from the management unit 102 to the electromechanical actuator 5 in accordance with the selected control mode.
  • the management unit 102 comprises a memory in which the control mode to be carried out and a set of programs associated with different control modes can be stored.
  • the management unit 102 is also arranged to receive data from the indoor temperature measuring device 104.
  • the management unit 102 can also receive status or position data provided by the electromechanical actuator 5, concerning the solar protection 3.
  • the management unit 102 comprises a communication module.
  • the management unit 102 also comprises a user interface.
  • the user interface is arranged to allow possible programming of the management unit 102.
  • the management unit 102 further comprises a display element for providing a value of the interior temperature T and/or a reference of the control mode following the implementation of the management method described later.
  • the management unit 102 also optionally comprises illuminance measuring elements, for example a luxmeter or means of communication with such illuminance measuring elements.
  • the communication module of the management unit 102 is also adapted to receive information relating to weather forecasts, for example by means of a connection to an Internet network via the central control unit.
  • the management unit 102 can be even more efficient with the use of weather predictions of the outside temperature and solar radiation over 24 hours.
  • the solar radiation can be deduced from an illuminance measurement via a lux meter.
  • the method aims to detect overheating dynamics by means of temperature information, this being solely derived from measurements of the interior temperature T of the building, i.e. excluding information on the temperature outside the building in question.
  • the comfort temperature range is within the interval [16°, 30°], for example the interval [19°, 27°], preferably the interval [21°, 26°].
  • the management method aims to modify the position of the solar protections 3 so as to limit an increase in the interior temperature T, so that it remains within the comfort temperature range while preserving visual comfort for users.
  • the method acts on the solar protections 3 when an overheating situation Sc linked to solar radiation a is effective or when it is likely to occur. More specifically, the method places the solar protections 3 in the deployed position at least partially when an overheating dynamic Dsc is detected.
  • the overheating dynamic Dsc corresponds in particular to an observed increase in the interior temperature T, i.e. a rate of increase in temperature (typically in °C/h). It is characterized by an overheating dynamic parameter PDsc.
  • the method only acts when the overheating dynamics Dsc are linked to the solar radiation a in order to preserve the visual comfort of the users, the method therefore acts over a period of day. It is indeed useless, and has no effect on the indoor temperature T, to close the solar protections 3 if the overheating dynamics Dsc and/or the overheating situation Sc results from other phenomena such as the start-up of active elements, or activities carried out inside the building 1. Closing or deploying the solar protections 3 in these cases would significantly reduce the visual comfort of the users.
  • the indoor temperature T is influenced by various phenomena, including: outdoor climatic conditions, including irradiance from outdoor objects; air conditioning and heating devices; activities carried out inside the building.
  • Figure 4 illustrates the time lag due to the inertia of building 1 between an increase A in solar radiation a, and an increase B in the interior temperature T.
  • the instantaneous indoor temperature T as a marker of an overheating dynamic Dsc linked to the solar radiation a transmitted through the glazing of the opening 108 of the building 1.
  • a comparison of the indoor temperature T with the maximum value T c + of the comfort temperature range for example can make it possible to detect an effective overheating situation Sc but does not make it possible to indicate whether this overheating is linked to the solar radiation a or to another phenomenon such as the operation of an oven in a living room, or to an inertia of the building 1 for example.
  • building 1 can be in both an overheating situation Sc, and in an overheating dynamic Dsc, or only in an overheating situation Sc or in an overheating dynamic Dsc.
  • the indoor temperature T can still be higher than the maximum value T c + of the comfort temperature range, i.e. the building 1 can still be in an overheating situation Sc.
  • the building 1 can still be in an overheating situation Sc.
  • the method according to the invention comprises a measuring step which measures and records the interior temperature T over time.
  • these temperatures T are recorded in a memory of the management unit.
  • the method also comprises a comparison step determining the overheating dynamics parameter PDsc which is representative of a detection of an actual or future overheating situation Sc inside the building.
  • the solar protection 3 takes a deployed position when the overheating dynamics parameter PDsc is in an active state.
  • the solar protection 3 can take a folded position or remain in its position.
  • the overheating dynamics parameter PDsc is determined on the basis of temperature information, this being only the indoor temperature T of the building considered. More precisely, the temperature information is only derived from a succession of indoor temperature measurements spaced by a sampling time interval, the latter preferably being between Oh and 1 h, for example 15 minutes.
  • the superheating dynamics parameter PDsc is determined at least as a function of a comparison of an evolution of the interior temperature T over a first time interval t1 with a superheating speed Vsc.
  • the first time interval t1 is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • the evolution of the interior temperature T over the first time interval t1 is determined by a slope of a straight line calculated by a least squares method of the interior temperature T over the first time interval t1.
  • the superheating rate Vsc is determined, or calibrated, so as to be representative of a superheating dynamic Dsc of the building 1 linked to solar radiation a.
  • the superheating rate Vsc is expressed by a temperature over a duration, for example in °C/h.
  • the superheating rate is positive or zero.
  • the superheating rate Vsc is constant over the first time interval.
  • the overheating rate Vsc depends on the measured interior temperature T.
  • the overheating rate Vsc depends on an average value T mO y of the interior temperature T measured over a second time interval.
  • the second time interval is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • the first time interval t1 is equal to the second time interval.
  • the superheating rate Vsc is calculated by the formula below:
  • Vsc the superheating rate in °C/h
  • Tc + the maximum value of the comfort temperature range t1 : the first time interval
  • Tmo y the average value of the indoor temperature T measured over a second time interval.
  • the closer the indoor temperature T is to the maximum value Tc + of the comfort temperature range the less an increase in the indoor temperature T is allowed, and the more the solar protections 3 are closed.
  • the superheating dynamics parameter PDsc is also determined based on a comparison of a value representative of the interior temperature T with a superheating temperature range [Tse-, Tsc + ].
  • the representative value of the interior temperature T is determined by an average T mO y3 of the interior temperature over a third time interval.
  • the third time interval is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • the first time interval t1 is equal to the third time interval.
  • the second time interval is equal to the third time interval.
  • the superheat temperature range [Tse-, Tsc + ] includes at least a low superheat temperature threshold Tse- and an high superheat temperature threshold Tsc + .
  • the superheating temperature range [Tse-, T sc + ] is in the range [16°, 30°], for example the range [19°, 27°], preferably the range [21°, 26°]. According to one embodiment, the superheating temperature range [Tse-, T sc + ] corresponds to the comfort temperature range.
  • the superheat dynamics parameter PDsc varies depending on whether the representative value of the interior temperature T is below, within or above the temperature range of overheating [Tse-, T sc + ]. In particular, the superheating dynamics parameter PDsc also varies depending on the value of the indoor temperature T in the superheating temperature range [Tse-, T sc + ].
  • the superheating dynamics parameter PDsc is in the active state when the change in the interior temperature T over the first time interval t1 is greater than the superheating speed Vsc.
  • the superheat dynamics parameter PDsc is in the active state when the value representative of the interior temperature T is included in the superheat temperature range [Tse-, Tsc + ].
  • the superheating dynamics parameter PDsc is in the active state when the value representative of the interior temperature T is greater than a high threshold of superheating temperature T sc + of the superheating temperature range [Tse-, T sc + ] and the evolution of the interior temperature T over the first time interval t1 is greater than zero.
  • the superheat dynamics parameter PDsc is in the active state when: [Math 2]
  • Tse — T avg3 > T sc and D T > V sc
  • Tmoy3 > Tg C and D T > 0
  • Vsc the superheating rate in °C/h
  • Tsc + the upper threshold of the overheating temperature range
  • Tsc the lower threshold of the overheating temperature range
  • Tmoys the average value of the indoor temperature T measured over the third time interval
  • the superheating dynamics parameter is in the active state. This is shown in Figure 6.
  • the PDsc superheat dynamics parameter is in the active state when: [Math 4]
  • Tmoys the average value of the indoor temperature T measured over the third time interval
  • the overheating dynamic parameter is in the active state.
  • the method also comprises a step of detecting a sustainable overheating dynamics in which a sustainable overheating dynamics parameter PDDsc is in an active state when the overheating dynamics parameter PDsc is itself in an active state for a sustainable overheating duration over a fourth time interval.
  • a sustained overheating dynamic is defined as the detection of the PDsc overheating dynamic parameter maintained, continuously or fractionally, in an active state for a sustained overheating duration over a fourth time interval.
  • the sustained overheating time is less than or equal to the fourth time interval.
  • the fourth time interval is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • the duration of sustainable overheating is between Oh and 3h, preferably between Oh and 1h, for example 30min.
  • a new implementation of the method may be planned.
  • a new control order may be issued if the overheating dynamics continue to be detected.
  • the implementation of the method can thus be repeated, preferably once and once only, to maintain the thermal control situation without, however, persistently opposing the wishes of the user.
  • control step defines the position to be taken or in other words controls the position taken by the solar protection according to the sustainable overheating dynamics parameter PDDsc.
  • the method contributes to the prevention of overheating situations in a building, particularly during a summer season and limits false detections of overheating dynamics.
  • the management method P1 also comprises:
  • the EDS season detection step makes it possible to determine the current season s, and in particular whether the current season is winter H.
  • the detection of season s is carried out by an analysis of the evolution of the interior temperature T.
  • the exterior brightness L is measured so as to determine a time of day MJ, and in particular whether the time of day MJ is night N.
  • the exterior brightness L can be measured using a sensor positioned outside the building 1 on the sun protection 3.
  • the method according to the invention does not require a connection to a remote network, such as for example an Internet network, to operate efficiently.
  • the solar protection 3 takes the deployed position when the exterior brightness L is greater than a daytime threshold and the determined season s is different from winter H, if an overheating dynamic detection takes place.
  • the solar protection 3 is put in the deployed position if an overheating dynamic is detected in order to limit the discomfort due to this increase in temperature T.
  • the sun protection 3 takes the deployed position when the exterior brightness L is lower than a night threshold and the determined season s is winter H. When the exterior brightness L is lower than the night threshold, the time of day MJ is night N.
  • the solar protection 3 is maintained in its position when the exterior brightness L is greater than a daytime threshold and the determined season s is winter H, if an overheating dynamic takes place.
  • the position of the solar protection 3 is not modified even if an overheating dynamic is detected. This allows you to take full advantage of the sometimes significant heat that can be brought by significant solar radiation.
  • the night threshold is equal to the day threshold.
  • the method determines whether the time of day MJ is night N or day.
  • the method is reliable while being implemented from a local control unit 12, not connected to an external network and integrating a temperature measuring device 104 as well as the hardware and software means for implementing the method, such as a microprocessor and a memory in which the software means are stored.
  • Such a local control unit 12 is shown according to a first embodiment in FIG. 7 and according to a second embodiment in FIG. 8.
  • the local control unit 12 may comprise: a base; a control button 125 comprising at least two support zones 126, 127, in particular substantially orthogonal to a main plane P of the local control unit 12; a management unit 102; a temperature measuring device 104.
  • a pressing force on the control button 125 causes a movement of the relevant pressing zone 126, 127 from a stable inactive position occupied by the control button 125 at rest (i.e. when it is not actuated), to an unstable active position, in which an electrical contactor is activated.
  • the local control unit 12 may also comprise, as illustrated in FIG. 8: a slider button 101 comprising a base 122 and a manual actuation element 103 projecting from the base 122, the slider button 101 having in particular a degree of freedom in a direction where it can be maneuvered to move along a movement axis A1; a light 105 formed in a wall 134 of the control button 125, said light 105 being crossed by the manual actuation element 103 in order to authorize the maneuvering of the manual actuation element 103 on the surface of the control button 125;
  • the slider button 101 is mounted to move relative to the light 105, in particular in translation in the main plane of the control button, so as to vary between a first stable position and a second stable position located at the two ends of the light 105. In at least one of these two stable positions of the slider button 101, an electrical contactor is activated, which makes it possible to distinguish the position in which the slider button is located relative to the light.
  • the management process can be implemented freely during hot periods of the year and manually deactivated during colder periods, to avoid misunderstandings linked to particularly hot days in the cool season, when the user would rather favour solar inputs.
  • the management method can involve a clock, embedded in the management unit, to determine a reference time from which one or two maximum commands to close the at least one solar protection over a period of 24 hours can be implemented when an overheating dynamic is detected.

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Abstract

Procédé de gestion d'une installation domotique (100) d'un bâtiment (1) comprenant au moins une protection solaire (3) motorisée, une unité de gestion (102) d'une position prise par la protection solaire (3) au cours du temps, et au moins un dispositif de mesure (104) d'une température intérieure du bâtiment (1), le procédé étant mis en œuvre par l'unité de gestion (102) et comprenant : - Une étape de mesure dans laquelle la température intérieure (T) est mesurée; - Une étape de comparaison dans laquelle un paramètre de dynamique de surchauffe (PDSC) est déterminé en fonction d'une comparaison d'une évolution (DT) de la température intérieure (T) sur un premier intervalle de temps (t1) avec une vitesse de de surchauffe (VSC); - Une étape de commande de la position prise par la protection solaire (3) en fonction du paramètre de dynamique de surchauffe (PDSC).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Algorithme de détection d’une surchauffe à partir d’une mesure de température intérieure
L’invention concerne le domaine de la gestion d’un confort thermique intérieur d’un bâtiment et plus particulièrement un procédé de gestion d’une installation domotique et un terminal d’une installation domotique.
Un bâtiment à usage domestique ou professionnel dispose d'un ensemble d'éléments actifs, comme des dispositifs de climatisation ou de chauffage, ou passifs, comme par exemple des protections solaires telles que des volets roulants ou des stores, dont un comportement, notamment par le biais d’un pilotage automatique, a une influence forte sur une évolution d’un confort thermique, c'est-à-dire une température intérieure du bâtiment, et d’un confort visuel intérieur.
Plusieurs phénomènes peuvent influencer la température intérieure, notamment : des conditions climatiques extérieures, dont l’irradiance des objets extérieurs, par leurs impacts sur une enveloppe externe du bâtiment, font évoluer la température intérieure avec une plus ou moins grande inertie. Cette dernière varie notamment en fonction des matériaux de construction, d’une isolation du bâtiment, d’une orientation des ouvertures, et d’une géométrie du bâtiment ; les dispositifs de climatisation et de chauffage peuvent également faire évoluer la température intérieure du bâtiment, notamment en compensant, à hausse ou à la baisse, des apports énergétiques issus d’autres sources d’énergie ; des activités effectuées à l’intérieur du bâtiment, comme une mise en fonctionnement d’un four, ou d’une cheminée, ou une présence d’un grand nombre de personnes, etc... font fortement évoluer la température intérieure du bâtiment.
Parmi ces phénomènes, l’irradiance et plus précisément la radiation solaire transmise à travers un vitrage d’une ouverture du bâtiment est l’une des composantes prédominantes d’une augmentation de la température intérieure.
Ainsi, un pilotage des protections solaires, c’est-à-dire une commande d’ouverture ou de fermeture de la protection solaire, en interagissant directement avec l’extérieur à un impact direct et important sur le confort thermique et visuel, avec une dépense énergétique très limitée pour assurer ce pilotage. Autrement dit, une bonne gestion des protections solaires permet de gagner plusieurs degrés sur la température intérieure.
On appelle pilotage ou gestion d’une protection solaire une modification des positions de la protection solaire au cours du temps entre une position déployée ou déroulée dans laquelle elle arrête au moins une partie d’un rayonnement solaire, et une position repliée ou enroulée dans laquelle elle arrête une partie moins importante du rayonnement solaire.
Un pilotage, ou une gestion, manuelle n’est pas optimale d’un point de vue énergétique car il est difficile pour un occupant du bâtiment de savoir exactement quelle est la position idéale de la protection solaire à chaque instant, et à quel moment il doit l’ouvrir ou la fermer. De plus, en cas d’inoccupation du bâtiment les mouvements sont impossibles contrairement à un pilotage automatique qui assure en continu le positionnement des protections. Il est donc important de pouvoir gérer le pilotage automatique de manière optimale, notamment pour limiter l’augmentation de la température intérieure.
Il est connu des solutions mettant en œuvre une gestion ou un pilotage automatisé des protections solaires pour limiter l’augmentation de la température intérieure utilisant un ensemble de capteurs, par exemple de capteurs de luminosité extérieurs, et/ou d’une horloge crépusculaire en lien avec une centrale domotique. Cependant, ces solutions nécessitent une utilisation de capteurs onéreux et/ou une connexion à une centrale domotique et sont complexes à mettre en œuvre.
L’invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients précités en proposant, un procédé de gestion d’une installation domotique d’un bâtiment comprenant au moins une protection solaire motorisée, une unité de gestion d’une position prise par la protection solaire au cours du temps, et au moins un dispositif de mesure d’une température intérieure du bâtiment, le procédé étant mis en œuvre par l’unité de gestion localisée à l’intérieur du bâtiment et comprenant :
Une étape de mesure dans laquelle la température intérieure est mesurée ;
Une étape de comparaison dans laquelle un paramètre de dynamique de surchauffe est déterminé en fonction d’une comparaison d’une évolution de la température intérieure sur un premier intervalle de temps avec une vitesse de de surchauffe ;
Une étape de commande de la position prise par la protection solaire en fonction du paramètre de dynamique de surchauffe.
Une situation de surchauffe correspond à une situation du bâtiment dans laquelle la température intérieure est supérieure à une valeur maximum d’une plage de température de confort.
Selon un mode de réalisation, la plage de température de confort est comprise dans l’intervalle [16°, 30°], par exemple l’intervalle [19°, 27°], de préférence l’intervalle [21 °, 26°].
Le procédé de gestion selon l’invention a pour objet de modifier la position des protections solaires de sorte à limiter une augmentation de la température intérieure, afin que celle-ci reste dans la plage de température de confort tout en préservant un confort visuel des utilisateurs. Le procédé agit sur les protections solaires lorsque qu’une situation de surchauffe liée à la radiation solaire est effective ou lorsqu’il est probable qu’elle arrive. Plus précisément, le procédé ferme, ou met en position déployée les protections solaires lorsqu’une dynamique de surchauffe est détectée. La dynamique de surchauffe correspond notamment à une augmentation de la température intérieure. Elle est caractérisée par le paramètre de dynamique de surchauffe.
Le procédé agit uniquement lorsque la dynamique de surchauffe est liée à la radiation solaire afin de préserver le confort visuel des utilisateurs. Il est en effet inutile, et sans effet sur la température intérieure, de fermer les protections solaires si la dynamique de surchauffe et/ou la situation de surchauffe résulte d’autres phénomènes tels que des mises en route d’éléments actifs, ou des activités effectuées à l’intérieur du bâtiment. Une fermeture des protections solaires dans ces cas-là diminuerait de manière importante le confort visuel des utilisateurs.
Le procédé participe donc à une prévention de situation de surchauffe dans un bâtiment, notamment lors d’une saison d’été.
Afin que le procédé soit facile à mettre en œuvre, il réalise la détection de la dynamique de surchauffe liée à la radiation solaire sur la base d’une information de température, celle-ci étant uniquement issue de mesures de température intérieure T dans le bâtiment considéré. Plus précisément, l’information de température est uniquement issue d’une succession de mesures de température intérieure espacées d’un intervalle de temps d’échantillonnage, ce dernier étant de préférence compris entre Oh et 1 h, par exemple 15 minutes.
L’intérêt particulier de ce procédé est de s’appuyer principalement, voire uniquement sur la mesure de température intérieure, autrement dit de s’affranchir de besoins de mesures ou de récupération d’informations de température extérieure, qui peuvent être complexes à mettre en œuvre et/ou peu fiables.
Les mesures de température intérieure permettent également de s’affranchir d’un paramétrage conséquent pour définir la structure du bâtiment, comme par exemple des coefficients d’isolation thermiques, une géolocalisation, etc.
Cependant, la température intérieure est influencée par différents phénomènes. Ainsi, il n’est pas possible d’utiliser une valeur seule comme un marqueur d’une dynamique de surchauffe liée à la radiation solaire transmise à travers le vitrage d’une ouverture du bâtiment. En effet, une comparaison de la température intérieure instantanée à la valeur maximum de la plage de température de confort par exemple, permet de détecter une situation de surchauffe effective mais ne permet pas d’indiquer si cette surchauffe est liée à la radiation solaire ou à un autre phénomène tel qu’une mise en fonctionnement d’un four dans une pièce de vie, ou à une inertie du bâtiment par exemple. D’autre part, cette détection de situation de surchauffe effective est tardive et ne peut donc ni anticiper une situation de surchauffe à venir, ni généralement plus être correctement compensée par le biais du pilotage des protections solaires. Pour discriminer une dynamique de surchauffe liée à la radiation solaire, le procédé selon l’invention comprend une étape de mesure qui mesure et enregistre la température intérieure au cours du temps. De préférence, ces températures sont enregistrées dans une mémoire de l’unité de gestion. Plus précisément, la mesure de température est réalisée de manière périodique, suivant une période d’échantillonnage.
Le procédé comprend également une étape de comparaison déterminant le paramètre de dynamique de surchauffe qui est représentatif d’une détection d’une situation de surchauffe effective ou à venir à l’intérieur du bâtiment.
Le paramètre de dynamique de surchauffe est déterminé sur la base de l’information de température, celle-ci étant uniquement issue de la température intérieure T du bâtiment considéré. Plus précisément, le paramètre de dynamique de surchauffe est déterminé en fonction d’une comparaison d’une évolution de la température intérieure sur un premier intervalle de temps avec une vitesse de surchauffe.
La vitesse de surchauffe est déterminée, ou calibrée, de sorte à être représentative d’une dynamique de surchauffe du bâtiment liée à la radiation solaire. Selon un mode de réalisation, la vitesse de surchauffe est exprimée par une température sur une durée, par exemple en °C/h. Lorsque l’évolution de la température intérieure est croissante, l’intérieur du bâtiment chauffe et peut, si la température intérieure devient supérieure à la valeur maximum de la plage de température de confort, passer dans une situation de surchauffe. Autrement dit, le procédé, au moyen du paramètre de dynamique de surchauffe, détecte une augmentation importante de la température intérieure qui va conduire à une température d’inconfort si aucune action n’est entreprise, c'est-à-dire à une dynamique de surchauffe. Le procédé permet également, lorsque la température intérieure est déjà une température d’inconfort, de détecter une aggravation de la situation d’inconfort si aucune action n’est entreprise. Lorsque l’évolution de la température intérieure est décroissante, l’intérieur du bâtiment se refroidit. Dans cette situation, la température intérieure peut toujours être supérieure à la valeur maximum de la plage de température de confort, c'est-à-dire que le bâtiment peut encore être dans une situation de surchauffe. Cependant, si un refroidissement est en cours, il n’y a plus de dynamique de surchauffe et la fermeture des protections solaires diminue inutilement le confort visuel des utilisateurs, voire ralentit ledit refroidissement.
Selon un mode de réalisation, l’étape de mesure et/ou l’étape de comparaison et/ou l’étape de commande sont réalisées de manière itérative suivant une période de réalisation.
Ainsi, l’état du paramètre de dynamique de surchauffe est actualisé à chaque itération, et peut donc varier au cours du temps.
Selon un mode de réalisation, la période de réalisation peut être égale ou différente de la période d’échantillonnage. Selon un mode de réalisation, la période de réalisation est comprise entre Oh et 1 h, de préférence par exemple 15min. L’invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation, le premier intervalle de temps est compris entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min.
Selon un mode de réalisation, la vitesse de surchauffe est positive ou nulle.
Selon un mode de réalisation, l’étape de commande est réalisée sur une période de jour.
La période de jour correspond au moment où des radiations solaires peuvent faire augmenter la température intérieure. La période de jour peut être déterminée de différents manières comme par exemple sur la base d’une information d’un capteur de luminosité, par une information concernant un levé et un couché du soleil calendaire, ou par une détermination sur la base d’une température intérieure.
Ainsi, le risque de fermeture inutile des protections solaires est diminué.
Selon un mode de réalisation, la vitesse de surchauffe dépend de la température intérieure mesurée.
Afin de déterminer ou calibrer au mieux la vitesse de surchauffe afin qu’elle soit représentative d’une augmentation de la température intérieure liée à la radiation solaire, elle est variable et dépend notamment de la température intérieure mesurée.
Par exemple, plus la température intérieure sera proche de la valeur maximum de la plage de température de confort, plus la vitesse de surchauffe sera faible. Autrement dit, plus la température intérieure sera proche de la valeur maximum de la plage de température de confort, moins on autorise une augmentation de la température intérieure, et plus on ferme les protections solaires de manière réactive.
Selon un mode de réalisation, la vitesse de surchauffe dépend d’une valeur moyenne de la température intérieure mesurée sur un deuxième intervalle de temps.
Une utilisation de la valeur moyenne de la température intérieure permet de limiter un certain nombre de fausses détections.
Selon un mode de réalisation, le deuxième intervalle de temps est compris entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min.
Selon un mode de réalisation, le premier intervalle de temps est égal au deuxième intervalle de temps.
Selon un mode de réalisation, l’évolution de la température intérieure sur le premier intervalle de temps est déterminée à partir d’un échantillonnage de mesures de la température intérieure sur le premier intervalle de temps. Selon un mode de réalisation, l’évolution de la température intérieure sur le premier intervalle de temps est déterminée par une pente d’une droite calculée par une méthode des moindres carrés de la température intérieure sur le premier intervalle de temps.
Selon un mode de réalisation, la protection solaire prend une position déployée lorsque le paramètre de dynamique de surchauffe est dans un état actif.
Le paramètre de dynamique de surchauffe peut être dans un état actif ou dans un état inactif. A l’état actif, une dynamique de surchauffe est détectée. La protection solaire prend donc une position déployée. Cette position déployée correspond de préférence à un déploiement de 80% de la course totale de la protection solaire. Ainsi, cette position déployée préserve une lumière naturelle minimum à l’intérieur du bâtiment, et limite un risque d’enfermement à l’extérieur du bâtiment. A l’inverse, lorsque le paramètre de dynamique de surchauffe est à l’état inactif, il n’y a pas ou plus de dynamique de surchauffe. L’unité de gestion peut être configurée pour piloter la protection solaire de sorte qu’elle prenne une position repliée. Alternativement, l’unité de gestion peut être configurée pour ne pas réagir dans une telle situation. La protection solaire reste alors dans sa position.
Selon un mode de réalisation, le paramètre de dynamique de surchauffe est dans l’état actif lorsque l’évolution de la température intérieure sur le premier intervalle de temps est supérieure à la vitesse de surchauffe.
Selon un mode de réalisation, le paramètre de dynamique de surchauffe est dans un état inactif lorsque l’évolution de la température intérieure sur le premier intervalle de temps est inférieure à la vitesse de surchauffe
Selon un mode de réalisation, le paramètre de dynamique de surchauffe est déterminé également en fonction d’une comparaison d’une valeur représentative de la température intérieure avec une plage de température de surchauffe.
La plage de température de surchauffe comprend au moins un seuil bas de température de surchauffe et un seuil haut de température de surchauffe.
Le paramètre de dynamique de surchauffe varie selon que la valeur représentative de la température intérieure est inférieure à, dans ou supérieure à la plage de température de surchauffe.
Selon un mode de réalisation, la plage de température de surchauffe correspond à la plage de température de confort.
Selon un mode de réalisation, la plage de température de surchauffe est comprise dans l’intervalle [16°, 30°], par exemple l’intervalle [19°, 27°], de préférence l’intervalle [21 °, 26°].
Selon un mode de réalisation, la plage de température de surchauffe correspond à la plage de température de confort. Selon un mode de réalisation, la valeur représentative de la température intérieure est déterminée par une moyenne de la température intérieure sur un troisième intervalle de temps. Une utilisation de la valeur moyenne de la température intérieure permet de limiter un certain nombre de fausses détections.
Selon un mode de réalisation, le troisième intervalle de temps est compris entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min.
Selon un mode de réalisation, le premier intervalle de temps est égal au troisième intervalle de temps.
Selon un mode de réalisation, le deuxième intervalle de temps est égal au troisième intervalle de temps.
Selon un mode de réalisation, le paramètre de dynamique de surchauffe est dans l’état actif lorsque la valeur représentative de la température intérieure est comprise dans la plage de température de surchauffe.
Ainsi si la valeur représentative de la température intérieure est comprise dans la plage de température de surchauffe et que l’évolution de la température intérieure sur le premier intervalle de temps est supérieure à la vitesse de surchauffe, alors le paramètre de dynamique de surchauffe est à l’état actif.
Selon un mode de réalisation, le paramètre de dynamique de surchauffe est dans l’état actif lorsque la valeur représentative de la température intérieure est supérieure à un seuil haut de température de surchauffe de la plage de température de surchauffe et que l’évolution de la température intérieure sur le premier intervalle de temps est croissante.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape de détection d’une dynamique de surchauffe durable dans laquelle un paramètre de dynamique de surchauffe durable est dans un état actif lorsque le paramètre de dynamique de surchauffe est dans un état actif pendant une durée de surchauffe durable sur un quatrième intervalle de temps.
Une dynamique de surchauffe durable est définie comme la détection du paramètre de dynamique de surchauffe dans un état actif pendant une durée de surchauffe durable sur un quatrième intervalle de temps. Autrement dit, lorsque le paramètre de dynamique de surchauffe est actif, de manière continue ou fractionnée, pendant la durée de surchauffe durable pris sur le quatrième intervalle de temps, le procédé détecte une surchauffe durable.
La durée de surchauffe durable est inférieure ou égale au quatrième intervalle de temps.
Selon un mode de réalisation, le quatrième intervalle de temps est compris entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min.
Selon un mode de réalisation, la durée de surchauffe durable est comprise entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min. Selon un mode de réalisation, l’étape de commande définit la position à prendre par la protection solaire en fonction du paramètre de dynamique de surchauffe durable.
Ainsi, le procédé limite les fausses détections de dynamique de surchauffe.
Selon un mode de réalisation, le procédé de gestion comprend également :
Une étape de détection de saison dans laquelle une saison est déterminée ;
Une étape de détection de nuit dans laquelle une luminosité extérieure est mesurée ; l’étape de commande de la position prise par la protection solaire étant réalisée en fonction du paramètre de dynamique de surchauffe, de la saison déterminée et de la luminosité extérieure. L’étape de détection de saison permet de déterminer la saison en cours, et notamment si la saison actuelle est l’hiver. Par exemple, la détection de saison est réalisée par une analyse de l’évolution de la température intérieure.
La luminosité extérieure est mesurée de sorte à déterminer un moment du jour, et notamment si le moment du jour est la nuit. Par exemple, la luminosité extérieure peut être mesurée au moyen d’un capteur positionné à l’extérieur du bâtiment sur la protection solaire.
Ainsi, il est possible de moduler la commande de la protection solaire en fonction de phénomènes extérieurs tels que la saison et le moment du jour. Le procédé selon l’invention ne nécessite pas une connexion a un réseau distant, comme par exemple un réseau Internet, pour fonctionner de manière performante.
Selon un mode de réalisation, la protection solaire prend la position déployée lorsque la luminosité extérieure est inférieure à un seuil de nuit et que la saison déterminée est hiver. Lorsque la luminosité extérieure est inférieure au seuil de nuit, le moment du jour est la nuit.
Ainsi, il est possible de maintenir la protection solaire en position déployée alors c’est l’hiver et qu’il fait nuit. La détection de surchauffe est alors probablement dû à un dispositif de chauffage tel qu’un poêle à bois ou une cheminée. Maintenir la protection solaire en position déployée permet de protéger le bâtiment du froid.
Selon un mode de réalisation, la protection solaire prend la position déployée également lorsque la luminosité extérieure est supérieure à un seuil de jour et que la saison déterminée est différente de hiver.
Ainsi, la protection solaire est mise en position déployée si une dynamique de surchauffe est détectée afin de limiter l’inconfort dû à cette augmentation de température.
Selon un mode de réalisation, la protection solaire est maintenue dans sa position lorsque la luminosité extérieure est supérieure à un seuil de jour et que la saison déterminée est hiver.
Ainsi, la journée en hiver, la position de la protection solaire n’est pas modifiée même si une dynamique de surchauffe est détectée. Cela permet de profiter pleinement de la chaleur parfois importante pouvant être amenée par un rayonnement solaire important. Selon un mode de réalisation, le seuil de nuit est égal au seuil de jour.
Ainsi, le procédé détermine si le moment du jour est la nuit ou le jour.
Selon un mode de réalisation, l’invention porte également sur un terminal d’une installation domotique mettant en œuvre le procédé selon l’invention.
Selon un mode de réalisation, le terminal comprend un dispositif de mesure d’une température, et l’étape de comparaison est réalisée à partir d’une information de température, celle-ci étant uniquement issue de mesures de température intérieure par le dispositif de mesure d’une température du terminal
L’invention porte également sur un procédé de gestion d’une installation domotique d’un bâtiment comprenant au moins une protection solaire motorisée, un terminal de commande, une unité de gestion d’une position prise par la protection solaire au cours du temps, et au moins un dispositif de mesure d’une température intérieure du bâtiment, le procédé étant mis en œuvre par l’unité de gestion et comprenant, à partir d’un instant de référence, une ou deux commandes maximum de fermeture de l’au moins une protection solaire sur une période de 24 heures lorsqu’une dynamique de surchauffe est détectée, la dynamique de surchauffe et/ou l’instant de référence étant déterminé(e)(s) uniquement sur des mesures de température intérieure.
L’invention porte également sur un terminal de commande mettant en œuvre un tel procédé.
L’invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un ou plusieurs modes de réalisation selon la présente invention, donné à titre d’exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
[FIG. 1] est une représentation schématique d’un bâtiment comprenant une installation domotique mettant en œuvre un procédé conforme à l’invention;
[FIG. 2] est une coupe schématique transversale d’une protection solaire de l’installation domotique de la figure 1 ;
[FIG. 3] est une vue schématique en perspective de la protection solaire illustrée à la figure 2 ;
[Fig. 4] est un graphique illustrant une évolution d’une température intérieure et d’une quantité de radiation solaire transmise à travers un vitrage sur deux jours;
[Fig. 5] est un graphique illustrant un état d’un paramètre de dynamique de surchauffe en fonction de la température intérieure ;
[Fig. 6] est une illustration d’un procédé selon l’invention ;
[Fig. 7] est une vue en perspective de dessus d’un premier mode de réalisation d’une unité de commande locale permettant de mettre en œuvre un procédé selon l’invention ;
[Fig. 8] représente une vue de dessus d’un deuxième mode de réalisation d’une unité de commande locale ;
[FIG. 9] représente un schéma d’un procédé selon l’invention comprenant une étape de détection de saison et une étape de détection de nuit. La solution proposée ici est relative à une gestion automatique d’une position d’une protection solaire au cours du temps permettant d’agir sur un confort thermique d’une zone d’un bâtiment. Comme illustré à la figure 1 , un bâtiment 1 comprend une installation domotique 100 comprenant une protection solaire motorisée 3. L’installation domotique 100 comprend une unité de gestion 102 d’une position prise par la protection solaire 3 au cours du temps.
L’installation comprend également au moins un dispositif de mesure 104 de la température intérieure T du bâtiment, notamment d’une pièce du bâtiment 1 associée à la protection solaire 3, c’est-à-dire dans une pièce du bâtiment 1 comprenant au moins une ouverture 108 qui peut être masquée ou non ou partiellement par la protection solaire 3. Le dispositif de mesure 104 comprend également une mémoire dans laquelle peuvent être mémorisées des données de température intérieure T à intervalles sensiblement réguliers sur une période prédéfinie, par exemple sur 24h.
D’autres paramètres associés au confort intérieur du bâtiment 1 peuvent également être mesurés, notamment un degré de luminosité, un degré d’hygrométrie ou une grandeur composite définie comme une fonction des grandeurs précédemment citées, ou une prévision de ces paramètres.
Selon le mode de réalisation présenté, l’installation 100 comprend un dispositif actif 106 pour la fourniture d’apports thermiques à l’intérieur du bâtiment 1 , tel que par exemple un chauffage, une climatisation ou une pompe à chaleur réversible. Dans un mode de fonctionnement de l’installation 100, le dispositif actif fonctionne de manière indépendante par rapport à l’unité de gestion 102. Dans un mode de fonctionnement alternatif, l’unité de gestion et le dispositif actif partagent un certain nombre de composantes, par exemple le dispositif de mesure de la température intérieure peut être commun au dispositif actif et à l’unité de gestion.
La protection solaire 3 est installée à l’extérieur ou à l’intérieur du bâtiment, en particulier à proximité d’une ouverture 108 du bâtiment. Une ouverture 108 est par exemple une fenêtre, une porte-fenêtre ou une porte vitrée. La protection solaire est avantageusement un store d’intérieur ou d’extérieur en toile ou muni de lames orientables. La présente invention s’applique cependant à tous les types de protection solaire.
Comme représenté sur les figures 2 et 3, la protection solaire 3 comprend une toile 2 fixée par une de ses extrémités sur un tube d’enroulement 4, disposé à l’intérieur d’un coffre 9 et entraîné par un actionneur électromécanique 5, et par l’autre extrémité à une barre lestée 8. La protection solaire 3, et plus particulièrement la toile 2 est mobile entre une position enroulée ou repliée, en particulier haute, dans laquelle la toile 2 découvre l’ouverture 108 au niveau de laquelle la protection solaire est positionnée, et une position déroulée ou déployée, en particulier basse, dans laquelle la toile 2 couvre l’ouverture et bloque ainsi au moins partiellement le rayonnement solaire à travers l’ouverture 108. Le déploiement de la toile 2 peut être guidé par des coulisses 6.
De manière connue, l’actionneur électromécanique 5 est fixé sur une structure porteuse 9 liée au bâtiment 1 et inséré dans le tube d’enroulement 4 pour entraîner celui-ci en rotation de sorte à dérouler ou enrouler la toile 2.
Dans le cas d’une protection solaire de type store à lames, les différentes lames du store sont de préférence suspendues via des cordons destinés à être enroulés sur le tube d’enroulement ou déroulés du tube d’enroulement de sorte à replier ou déployer l’écran.
L’actionneur électromécanique 5 est commandé par une unité de commande locale 12 pouvant être munie d’une antenne 12a. L’unité de commande locale 12 prend la forme d’un interrupteur mural, ou d’une télécommande. Une telle unité de commande locale 12 est représentée plus précisément selon un premier mode de réalisation en figure 7 et selon un second mode de réalisation en figure 8.
L’installation 100 peut également comprendre une unité de commande centrale 13 pouvant être munie d’une antenne 13a, qui assure un rôle de passerelle entre l’installation 100 et un réseau Internet extérieur à l’installation. L’unité de gestion 102 peut être une unité de commande locale 12 ou centrale 13.
L’actionneur électromécanique 5 est configuré pour exécuter des commandes de déplacement, notamment de déploiement ou de repli, des protections solaires 3, les commandes pouvant être émises, notamment, par l’unité de commande locale 12 ou l’unité de commande centrale 13, qui font partie de l’installation 100.
L’actionneur électromécanique 5 comprend un moteur électrique 10 et une unité électronique de contrôle 15 apte à mettre en fonctionnement le moteur électrique 10 de l’actionneur électromécanique 5, et, en particulier, permettre l’alimentation en énergie électrique du moteur électrique 10.
L’unité électronique de contrôle 15 comprend un module de communication, en particulier de réception d’ordres de commande, les ordres de commande étant émis par l’unité de commande locale 12 ou l’unité de commande centrale 13, par exemple par le biais d’ordres de commande radioélectriques.
Une télécommande 14, pouvant être un type d’unité de commande locale, et pourvue d'un clavier de commande, qui comprend des moyens de sélection et éventuellement d’affichage, permet, en outre, à un utilisateur d'intervenir sur l’actionneur électromécanique 5 et/ou l’unité de commande locale 12 et/ou centrale 13.
L’installation peut également comprendre une station météorologique, non représentée, déportée à l'extérieur du bâtiment, incluant, notamment, un ou plusieurs capteurs pouvant être configurés pour déterminer, par exemple, une température extérieure, une luminosité ou encore une vitesse de vent.
L’actionneur électromécanique 5 peut comprendre une liaison vers une source d’énergie secteur ou peut comprendre un dispositif d’alimentation en énergie électrique autonome, comme par exemple un panneau photovoltaïque et/ou un dispositif de stockage d’énergie électrique.
L’installation 100, en particulier l’unité de gestion 102, et l’actionneur électromécanique 5 comprennent tous les moyens matériels et/ou logiciels de mise en œuvre du procédé de gestion objet de l’invention.
L’unité de gestion 102 comprend une unité de traitement agencée pour contenir et exécuter un produit programme d’ordinateur comprenant des portions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé de gestion de l’installation domotique 100 selon l’invention. En particulier, l’unité de gestion 102 est apte à déterminer une gestion automatique d’un positionnement de la protection solaire 3 en fonction d’un mode de pilotage préalablement sélectionné. La gestion automatique de la protection solaire 3 comprend notamment des ordres de commande de déploiement, c'est-à-dire d’ouverture, ou de repli, c'est-à-dire de fermeture de la protection solaire transmis de l’unité de gestion 102 à l’actionneur électromécanique 5 conformément au mode de pilotage sélectionné.
L’unité de gestion 102 comprend une mémoire dans laquelle peut être stockée le mode de pilotage à réaliser et un ensemble de programmes associés à différents modes de pilotage.
L’unité de gestion 102 est également agencée pour recevoir des données du dispositif de mesure 104 de température intérieure. L’unité de gestion 102 peut également recevoir des données d’état ou de position fournies par l’actionneur électromécanique 5, concernant la protection solaire 3. A ce propos, l’unité de gestion 102 comprend un module de communication.
L’unité de gestion 102 comprend également une interface utilisateur. L’interface utilisateur est agencée pour permettre une programmation éventuelle de l’unité de gestion 102.
L’unité de gestion 102 comprend en outre un élément d’affichage pour fournir une valeur de la température intérieure T et/ou une référence du mode de pilotage suite à la mise en œuvre du procédé de gestion décrit plus loin.
L’unité de gestion 102 comprend également de manière optionnelle des éléments de mesure d’illuminance, par exemple un luxmètre ou des moyens de communication avec de tels éléments de mesure d’illuminance.
Le module de communication de l’unité de gestion 102 est également adapté pour recevoir des informations relatives à des prévisions météorologiques, par exemple par le biais d’une connexion à un réseau Internet par le biais de l’unité de commande centrale. Optionnellement, l’unité de gestion 102 peut être encore plus performante avec l’utilisation de prédictions météorologiques de la température extérieure et du rayonnement solaire sur 24h. Le rayonnement solaire peut être déduit d’une mesure d’illuminance via un luxmètre.
Le procédé de gestion conforme à l’invention est décrit ci-dessous en relation avec les figures 4, 5 et 6.
Le procédé a pour objet de détecter une dynamique de surchauffe au moyen d’une information de température, celle-ci étant uniquement issue de mesures de la température intérieure T du bâtiment, c’est-à-dire à l’exclusion d’une information de température extérieure au bâtiment considéré.
On distingue une situation de surchauffe Sc qui correspond à une situation du bâtiment 1 dans laquelle la température intérieure T est supérieure à une valeur maximum Tc + d’une plage de température de confort.
Selon un mode de réalisation, la plage de température de confort est comprise dans l’intervalle [16°, 30°], par exemple l’intervalle [19°, 27°], de préférence l’intervalle [21 °, 26°].
Plus précisément, le procédé de gestion selon l’invention a pour objet de modifier la position des protections solaires 3 de sorte à limiter une augmentation de la température intérieure T, afin que celle-ci reste dans la plage de température de confort tout en préservant un confort visuel des utilisateurs. Le procédé agit sur les protections solaires 3 lorsque qu’une situation de surchauffe Sc liée à une radiation solaire a est effective ou lorsqu’il est probable qu’elle arrive. Plus précisément, le procédé met en position déployée au moins de manière partielle les protections solaires 3 lorsqu’une dynamique de surchauffe Dsc est détectée. La dynamique de surchauffe Dsc correspond notamment à une augmentation constatée de la température intérieure T, c'est-à-dire une vitesse d’augmentation de la température (typiquement en °C/h). Elle est caractérisée par un paramètre de dynamique de surchauffe PDsc.
Le procédé agit uniquement lorsque la dynamique de surchauffe Dsc est liée à la radiation solaire a afin de préserver le confort visuel des utilisateurs, le procédé agit donc sur une période de jour. Il est en effet inutile, et sans effet sur la température intérieure T, de fermer les protections solaires 3 si la dynamique de surchauffe Dsc et/ou la situation de surchauffe Sc résulte d’autres phénomènes tels que des mises en route d’éléments actifs, ou des activités effectuées à l’intérieur du bâtiment 1. Une fermeture ou un déploiement des protections solaires 3 dans ces cas-là diminuerait de manière importante le confort visuel des utilisateurs.
La température intérieure T est influencée par différents phénomènes, notamment : des conditions climatiques extérieures, dont l’irradiance des objets extérieurs ; les dispositifs de climatisation et de chauffage; des activités effectuées à l’intérieur du bâtiment. La figure 4 illustre le décalage de temps lié à une inertie du bâtiment 1 entre une augmentation A de la radiation solaire a, et une augmentation B de la température intérieure T.
Ainsi, il n’est pas possible d’utiliser directement la température intérieure T instantanée comme un marqueur d’une dynamique de surchauffe Dsc liée à la radiation solaire a transmise à travers le vitrage de l’ouverture 108 du bâtiment 1. En effet, une comparaison de la température intérieure T à la valeur maximum Tc + de la plage de température de confort par exemple, peut permettre de détecter une situation de surchauffe Sc effective mais ne permet pas d’indiquer si cette surchauffe est liée à la radiation solaire a ou à un autre phénomène tel qu’une mise en fonctionnement d’un four dans une pièce de vie, ou à une inertie du bâtiment 1 par exemple. D’autre part, elle ne permet pas d’anticiper certaines actions préventives permettant de limiter l’augmentation de la température intérieure.
Cela est plus particulièrement illustré en figure 5 sur laquelle les situations de surchauffe Sc sont indiquées en pointillé, tandis que les dynamiques de surchauffe Dsc sont indiquées en trait plein. Lorsque l’évolution de la température intérieure T est croissante, l’intérieur du bâtiment 1 chauffe et peut, si la température intérieure T devient supérieure à la valeur maximum Tc +de la plage de température de confort, passer dans une situation de surchauffe Sc. Autrement dit, le procédé, au moyen du paramètre de dynamique de surchauffe PDsc, détecte une augmentation importante de la température intérieure T qui va conduire à une température d’inconfort si aucune action n’est entreprise, c'est-à-dire à une dynamique de surchauffe Dsc.
Comme illustré sur la figure 5, le bâtiment 1 peut être à la fois dans une situation de surchauffe Sc, et dans une dynamique de surchauffe Dsc, ou uniquement dans une situation de surchauffe Sc ou dans une dynamique de surchauffe Dsc.
Lorsque l’évolution de la température intérieure T est décroissante, l’intérieur du bâtiment 1 se refroidit. Dans cette situation, la température intérieure T peut toujours être supérieure à la valeur maximum Tc + de la plage de température de confort, c'est-à-dire que le bâtiment 1 peut encore être dans une situation de surchauffe Sc. Cependant, si un refroidissement est en cours, il n’y a plus de dynamique de surchauffe Dsc et la fermeture des protections solaires 3 diminue inutilement le confort visuel des utilisateurs, voire ralentit ledit refroidissement.
Pour discriminer une dynamique de surchauffe Dsc liée à la radiation solaire a, le procédé selon l’invention comprend une étape de mesure qui mesure et enregistre la température intérieure T au cours du temps. De préférence, ces températures T sont enregistrées dans une mémoire de l’unité de gestion.
Le procédé comprend également une étape de comparaison déterminant le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc qui est représentatif d’une détection d’une situation de surchauffe Sc effective ou à venir à l’intérieur du bâtiment. Selon un mode de réalisation, la protection solaire 3 prend une position déployée lorsque le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est dans un état actif.
A l’inverse, lorsque le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est à l’état inactif, il n’y a plus de dynamique de surchauffe Dsc, la protection solaire 3 peut prendre une position repliée ou rester dans sa position.
Le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est déterminé sur la base d’une information de température, celle-ci étant uniquement la température intérieure T du bâtiment considéré. Plus précisément, l’information de température est uniquement issue d’une succession de mesures de température intérieure espacées d’un intervalle de temps d’échantillonnage, ce dernier étant de préférence compris entre Oh et 1 h, par exemple 15 minutes.
Le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est déterminé au moins en fonction d’une comparaison d’une évolution de la température intérieure T sur un premier intervalle de temps t1 avec une vitesse de surchauffe Vsc.
Selon un mode de réalisation, le premier intervalle de temps t1 est compris entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min.
Selon un mode de réalisation, l’évolution de la température intérieure T sur le premier intervalle de temps t1 est déterminée par une pente d’une droite calculée par une méthode des moindres carrés de la température intérieure T sur le premier intervalle de temps t1.
La vitesse de surchauffe Vsc est déterminée, ou calibrée, de sorte à être représentative d’une dynamique de surchauffe Dsc du bâtiment 1 liée à la radiation solaire a. Selon un mode de réalisation, la vitesse de surchauffe Vsc est exprimée par une température sur une durée, par exemple en °C/h. Selon un mode de réalisation, la vitesse de surchauffe est positive ou nulle.
Selon un mode de réalisation, la vitesse de surchauffe Vsc est constante sur le premier intervalle de temps.
Selon un mode de réalisation, la vitesse de surchauffe Vsc dépend de la température intérieure T mesurée.
Selon un mode de réalisation, la vitesse de surchauffe Vsc dépend d’une valeur moyenne TmOy de la température intérieure T mesurée sur un deuxième intervalle de temps.
Une utilisation de la valeur moyenne TmOy de la température intérieure permet de limiter un certain nombre de fausses détections.
Selon un mode de réalisation, le deuxième intervalle de temps est compris entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min.
Selon un mode de réalisation, le premier intervalle de temps t1 est égal au deuxième intervalle de temps.
Par exemple, la vitesse de surchauffe Vsc est calculée par la formule ci-dessous :
[Math 1] T+ — T
> l C l moy
V çc — ~ tl
Avec :
Vsc : la vitesse de surchauffe en °C/h
Tc+ : la valeur maximum de la plage de température de confort t1 : le premier intervalle de temps
Tmoy : la valeur moyenne de la température intérieure T mesurée sur un deuxième intervalle de temps.
Lorsque la vitesse de surchauffe Vsc dépend de la température intérieure T, elle est plus représentative d’une augmentation de la température intérieure T liée à la radiation solaire a.
Par exemple, plus la température intérieure T sera proche de la valeur maximum Tc+ de la plage de température de confort, plus la vitesse de surchauffe Vsc sera faible. Autrement dit, plus la température intérieure T sera proche de la valeur maximum Tc +de la plage de température de confort, moins on autorise une augmentation de la température intérieure T, et plus on ferme les protections solaires 3.
Selon un mode de réalisation, le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est déterminé également en fonction d’une comparaison d’une valeur représentative de la température intérieure T avec une plage de température de surchauffe [Tse-, Tsc +].
Selon un mode de réalisation, la valeur représentative de la température intérieure T est déterminée par une moyenne TmOy3 de la température intérieure sur un troisième intervalle de temps.
Une utilisation de la valeur moyenne TmOy3 de la température intérieure permet de limiter un certain nombre de fausses détections.
Selon un mode de réalisation, le troisième intervalle de temps est compris entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min.
Selon un mode de réalisation, le premier intervalle de temps t1 est égal au troisième intervalle de temps.
Selon un mode de réalisation, le deuxième intervalle de temps est égal au troisième intervalle de temps.
La plage de température de surchauffe [Tse-, Tsc +] comprend au moins un seuil bas de température de surchauffe Tse- et un seuil haut de température de surchauffe Tsc +.
Selon un mode de réalisation, la plage de température de surchauffe [Tse-, Tsc +] est comprise dans l’intervalle [16°, 30°], par exemple l’intervalle [19°, 27°], de préférence l’intervalle [21 °, 26°]. Selon un mode de réalisation, la plage de température de surchauffe [Tse-, Tsc +] correspond à la plage de température de confort.
Le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc varie selon que la valeur représentative de la température intérieure T est inférieure à, dans ou supérieure à la plage de température de surchauffe [Tse-, Tsc +]. En particulier, le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc varie également en fonction de la valeur de la température intérieure T dans la plage de température de surchauffe [Tse-, T sc+] .
Selon un mode de réalisation, le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est dans l’état actif lorsque l’évolution de la température intérieure T sur le premier intervalle de temps t1 est supérieure à la vitesse de surchauffe Vsc.
Selon un mode de réalisation, le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est dans l’état actif lorsque la valeur représentative de la température intérieure T est comprise dans la plage de température de surchauffe [Tse-, Tsc +].
Selon un mode de réalisation, le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est dans l’état actif lorsque la valeur représentative de la température intérieure T est supérieure à un seuil haut de température de surchauffe Tsc + de la plage de température de surchauffe [Tse-, Tsc +] et que l’évolution de la température intérieure T sur le premier intervalle de temps t1 est supérieure à zéro.
Par exemple, le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est dans l’état actif lorsque : [Math 2]
Tse — Tmoy3 > Tsc et DT > Vsc
Et
[Math 3]
Tmoy3 > TgC et DT > 0
Avec :
Vsc : la vitesse de surchauffe en °C/h
Tsc+ : le seuil haut de la plage de température de surchauffe
Tsc : le seuil bas de la plage de température de surchauffe
Tmoys : la valeur moyenne de la température intérieure T mesurée sur le troisième intervalle de temps
DT : l’évolution de température intérieure sur le premier intervalle de temps t1
Ainsi si la valeur représentative de la température intérieure T est comprise dans la plage de température de surchauffe [Tsc-, Tsc +] et que l’évolution DT de la température intérieure T sur le premier intervalle de temps t1 est supérieure à la vitesse de surchauffe Vsc, ou si la valeur représentative de la température intérieure T est supérieure au seuil haut de température de surchauffe Tsc+ et que l’évolution DT de la température intérieure T sur le premier intervalle de temps t1 est supérieure à zéro, alors le paramètre de dynamique de surchauffe est à l’état actif. Cela est représenté en figure 6.
De manière alternative, le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est dans l’état actif lorsque : [Math 4]
Tmoy3 > 21 et DT > 0,83
[Math 5]
Tmoy3 > 22 et DT > 0,67
[Math 6]
Tmoy3 > 23 et DT > 0,5
[Math 7]
Tmoy3 > 24 et DT > 0,34
[Math 8]
Tmoy3 > 25 et DT > 0,17
[Math 9]
Tmoy3 > 26 et DT > 0
Avec :
Tmoys : la valeur moyenne de la température intérieure T mesurée sur le troisième intervalle de temps
DT : l’évolution de température intérieure sur le premier intervalle de temps t1
Ainsi si la valeur représentative de la température intérieure T est supérieure à un seuil de température de surchauffe et que l’évolution DT de la température intérieure T sur le premier intervalle de temps t1 est supérieure à une valeur prédéterminée, alors le paramètre de dynamique de surchauffe est à l’état actif.
Le procédé comprend également une étape de détection d’une dynamique de surchauffe durable dans laquelle un paramètre de dynamique de surchauffe durable PDDsc est dans un état actif lorsque le paramètre de dynamique de surchauffe PDsc est lui-même dans un état actif pendant une durée de surchauffe durable sur un quatrième intervalle de temps.
Une dynamique de surchauffe durable est définie comme la détection du paramètre de dynamique de surchauffe PDsc maintenu, de manière continue ou fractionnée, dans un état actif pendant une durée de surchauffe durable sur un quatrième intervalle de temps.
La durée de surchauffe durable est inférieure ou égale au quatrième intervalle de temps.
Selon un mode de réalisation, le quatrième intervalle de temps est compris entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min.
Selon un mode de réalisation, la durée de surchauffe durable est comprise entre Oh et 3h, de préférence entre Oh et 1 h, par exemple 30min.
Dans le cas d’une commande manuelle d’un utilisateur visant à déplacer la protection solaire vers une position différente de celle définie lorsqu’une dynamique de surchauffe est détectée, notamment en cas d’un tel contrordre dans une fenêtre temporelle prédéfinie suivant l’étape de commande mise en œuvre conformément au procédé de gestion, il peut être prévu une nouvelle mise en œuvre du procédé. Ainsi, un nouvel ordre de commande pourra être émis si la dynamique de surchauffe continue à être détectée.
La mise en œuvre du procédé peut ainsi être répétée, de préférence une fois et une fois uniquement, pour maintenir la situation de contrôle thermique sans toutefois s’opposer de manière persistante aux souhaits de l’utilisateur.
Selon un mode de réalisation, l’étape de commande définit la position à prendre ou autrement dit commande la position prise par la protection solaire en fonction du paramètre de dynamique de surchauffe durable PDDsc.
Ainsi, le procédé participe à la prévention de situations de surchauffe dans un bâtiment, notamment lors d’une saison d’été et limite les fausses détections de dynamique de surchauffe. Selon un mode de réalisation, le procédé de gestion P1 comprend également :
Une étape de détection de saison EDS dans laquelle une saison s est déterminée ;
Une étape de détection de nuit EDN dans laquelle une luminosité extérieure L est mesurée ; l’étape de commande Epos de la position prise par la protection solaire 3 étant réalisée en fonction du paramètre de dynamique de surchauffe PDsc, de la saison s déterminée et de la luminosité extérieure L.
L’étape de détection de saison EDS permet de déterminer la saison s en cours, et notamment si la saison actuelle est l’hiver H. Par exemple, la détection de saison s est réalisée par une analyse de l’évolution de la température intérieure T.
La luminosité extérieure L est mesurée de sorte à déterminer un moment du jour MJ, et notamment si le moment du jour MJ est la nuit N. Par exemple, la luminosité extérieure L peut être mesurée au moyen d’un capteur positionné à l’extérieur du bâtiment 1 sur la protection solaire 3.
Ainsi, il est possible de moduler la commande de la protection solaire 3 en fonction de phénomènes extérieurs tels que la saison s et le moment du jour MJ. Le procédé selon l’invention ne nécessite pas une connexion a un réseau distant, comme par exemple un réseau Internet, pour fonctionner de manière performante.
Selon un mode de réalisation, la protection solaire 3 prend la position déployée lorsque la luminosité extérieure L est supérieure à un seuil de jour et que la saison s déterminée est différente de hiver H, si une détection de dynamique de surchauffe a lieu.
Ainsi, la protection solaire 3 est mise en position déployée si une dynamique de surchauffe est détectée afin de limiter l’inconfort dû à cette augmentation de température T. Selon un mode de réalisation, la protection solaire 3 prend la position déployée lorsque la luminosité extérieure L est inférieure à un seuil de nuit et que la saison s déterminée est hiver H. Lorsque la luminosité extérieure L est inférieure au seuil de nuit, le moment du jour MJ est la nuit N.
Ainsi, il est possible, malgré une détection de dynamique de surchauffe, de maintenir la protection solaire 3 en position déployée si c’est l’hiver H et qu’il fait nuit N. La détection de la dynamique de surchauffe est alors probablement dûe à un dispositif de chauffage tel qu’un poêle à bois ou une cheminée. Maintenir la protection solaire 3 en position déployée permet de protéger le bâtiment 1 du froid.
Selon un mode de réalisation, la protection solaire 3 est maintenue dans sa position lorsque la luminosité L extérieure est supérieure à un seuil de jour et que la saison s déterminée est hiver H, si une dynamique de surchauffe est a lieu.
Ainsi, la journée en hiver, la position de la protection solaire 3 n’est pas modifiée même si une dynamique de surchauffe est détectée. Cela permet de profiter pleinement de la chaleur parfois importante pouvant être amenée par un rayonnement solaire important.
Selon un mode de réalisation, le seuil de nuit est égal au seuil de jour.
Ainsi, le procédé détermine si le moment du jour MJ est la nuit N ou le jour.
L’intérêt particulier de ce procédé est de s’appuyer principalement, voire uniquement sur la mesure de température intérieure, autrement dit de s’affranchir de besoins de mesures ou de récupération d’informations de température extérieure, qui peuvent être complexes à mettre en œuvre et/ou peu fiables.
Les mesures de température intérieure permettent également de s’affranchir d’un paramétrage conséquent pour définir la structure du bâtiment, comme par exemple des coefficients d’isolation thermiques, une géolocalisation, etc.
Ainsi, le procédé est fiable tout en étant mis en œuvre à partir d’une unité de commande locale 12, non connectée à un réseau extérieur et intégrant un dispositif de mesure 104 d’une température ainsi que les moyens matériels et logiciels pour mettre en œuvre le procédé, tels qu’un microprocesseur et une mémoire dans laquelle sont stockés les moyens logiciels.
Une telle unité de commande locale 12 est représentée selon un premier mode de réalisation en figure 7 et selon un second mode de réalisation en figure 8.
L’unité de commande locale 12 peut comprendre : un socle ; un bouton 125 de commande comprenant au moins deux zones 126, 127 d’appui notamment de manière sensiblement orthogonale à un plan principal P de l’unité de commande locales 12; une unité de gestion 102 ; un dispositif de mesure 104 d’une température.
Un effort d’appui sur le bouton 125 de commande entraîne un déplacement de la zone 126, 127 d’appui concernée d’une position inactive stable qu’occupe le bouton 125 de commande au repos (i.e. lorsqu’il n’est pas actionné), à une position active instable, dans laquelle un contacteur électrique est activé.
L’unité de commande locale 12 peut également comprendre, comme illustré en figure 8 : un bouton 101 glisseur comprenant une embase 122 et un élément 103 d’actionnement manuel formant saillie par rapport à l’embase 122, , le bouton 101 glisseur présentant notamment un degré de liberté dans un sens où il peut être manœuvré pour se déplacer le long d’un axe A1 de déplacement. une lumière 105 formée dans une paroi 134 du bouton de commande 125, ladite lumière 105 étant traversée par l’élément 103 d’actionnement manuel afin d’autoriser la manœuvre de l’élément 103 d’actionnement manuel à la surface du bouton de commande 125 ;
Le bouton 101 glisseur est monté mobile par rapport à la lumière 105, notamment en translation dans le plan principal du bouton de commande, de sorte à varier entre une première position stable et une deuxième position stable située aux deux extrémités de la lumière 105. Dans au moins une de ces deux positions stables du bouton 101 glisseur, un contacteur électrique est activé, ce qui permet de distinguer la position dans laquelle se trouve le bouton glisseur par rapport à la lumière.
Ainsi un utilisateur peut utiliser le bouton 101 glisseur pour sélectionner que l’unité de gestion 102 de l’unité de commande locale 12 mette en œuvre, ou non, le procédé de gestion défini ci- dessus.
Ainsi, le procédé de gestion peut être mis en œuvre librement pendant les périodes chaudes de l’année et désactivé manuellement pendant les périodes plus froides, pour éviter des contresens liés à des journées particulièrement chaudes en saison fraîche, où l’utilisateur souhaiterait plutôt privilégier les apports solaires.
En particulier, le procédé de gestion peut faire intervenir une horloge, embarquée dans l’unité de gestion, pour déterminer un instant de référence à partir duquel, une ou deux commandes maximum de fermeture de l’au moins une protection solaire sur une période de 24 heures peuvent être mises en œuvre lorsqu’une dynamique de surchauffe est détectée.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d’équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de gestion d’une installation domotique (100) d’un bâtiment (1 ) comprenant au moins une protection solaire (3) motorisée, une unité de gestion (102) d’une position prise par la protection solaire (3) au cours du temps, et au moins un dispositif de mesure (104) d’une température intérieure du bâtiment (1 ), le procédé étant mis en œuvre par l’unité de gestion (102) localisée à l’intérieur du bâtiment et comprenant :
Une étape de mesure dans laquelle la température intérieure (T) est mesurée ; Une étape de comparaison dans laquelle un paramètre de dynamique de surchauffe (PDsc) est déterminé en fonction d’une comparaison d’une évolution (DT) de la température intérieure (T) sur un premier intervalle de temps (t1 ) avec une vitesse de de surchauffe (Vsc);
Une étape de commande de la position prise par la protection solaire (3) en fonction du paramètre de dynamique de surchauffe (PDsc).
2. Procédé de gestion selon la revendication 1 , dans lequel la vitesse de surchauffe (Vsc) dépend de la température intérieure (T) mesurée.
3. Procédé de gestion selon la revendication 2, dans lequel la vitesse de surchauffe (Vsc) dépend d’une valeur moyenne de la température intérieure (T) mesurée sur un deuxième intervalle de temps.
4. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’évolution (DT) de la température intérieure (T) sur le premier intervalle de temps (t1 ) est déterminée à partir d’un échantillonnage de mesures de la température intérieure (T) sur le premier intervalle de temps (t1 ).
5. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la protection solaire (3) prend une position déployée lorsque le paramètre de dynamique de surchauffe (PDsc) est dans un état actif.
6. Procédé de gestion selon la revendication 5, dans lequel le paramètre de dynamique de surchauffe (PDsc) est dans l’état actif lorsque l’évolution (DT) de la température intérieure (T) sur le premier intervalle de temps (t1 ) est supérieure à la vitesse de surchauffe (Vsc).
7. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le paramètre de dynamique de surchauffe (PDsc) est déterminé également en fonction d’une comparaison d’une valeur représentative de la température intérieure (T) avec une plage de température de surchauffe ([Tse-, Tsc +]).
8. Procédé de gestion selon la revendication 7, dans lequel la valeur représentative de la température intérieure (T) est déterminée par une moyenne (Tmoys ) de la température intérieure sur un troisième intervalle de temps.
9. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, pris en combinaison avec la revendication 7 ou 8 , dans lequel le paramètre de dynamique de surchauffe (PDsc) est dans l’état actif lorsque la valeur représentative de la température intérieure (T) est comprise dans la plage de température de surchauffe ([Tse-, Tsc +]).
10. Procédé de gestion selon la revendication 9, dans lequel le paramètre de dynamique de surchauffe (PDsc) est dans l’état actif lorsque la valeur représentative de la température intérieure (T) est supérieure à un seuil haut (Tsc+) de température de surchauffe de la plage de température de surchauffe ([Tse-, Tsc +]) et que l’évolution de la température intérieure (T) sur le premier intervalle de temps (t1 ) est croissante.
11. Procédé de gestion selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape de détection d’une dynamique de surchauffe durable dans laquelle un paramètre de dynamique de surchauffe durable (PDDsc) est dans un état actif lorsque le paramètre de dynamique de surchauffe (PDsc) est dans un état actif pendant une durée de surchauffe durable sur un quatrième intervalle de temps.
12. Procédé de gestion (P1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant également :
Une étape de détection de saison (EDS) dans laquelle une saison (s) est déterminée ;
Une étape de détection de nuit (EDN) dans laquelle une luminosité extérieure (L) est mesurée ; l’étape de commande (Epos) de la position prise par la protection solaire (3) étant réalisée en fonction du paramètre de dynamique de surchauffe (PDsc), de la saison (s) déterminée et de la luminosité extérieure (L).
13. Procédé de gestion (P1 ) selon la revendication 12 pris en combinaison avec la revendication 5, dans lequel la protection solaire (3) prend la position déployée lorsque la luminosité extérieure (L) est inférieure à un seuil de nuit et que la saison (s) déterminée est hiver (H).
14. Procédé de gestion (P1 ) selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13 pris en combinaison avec la revendication 5, dans lequel la protection solaire (3) prend la position déployée également lorsque la luminosité extérieure (L) est supérieure à un seuil de jour et que la saison (s) déterminée est différente de hiver (H).
15. Procédé de gestion (P1 ) selon la revendication 12, dans lequel la protection solaire (3) est maintenue dans sa position lorsque la luminosité extérieure (L) est supérieure à un seuil de jour et que la saison (s) déterminée est hiver (H).
16. Terminal d’une installation domotique (100) mettant en œuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
17. Terminal d’une installation domotique (100) selon la revendication précédente, comprenant un dispositif de mesure (104) d’une température, et l’étape de comparaison est réalisée sur à partir d’une information de température, celle-ci étant uniquement issue de mesures de température intérieure (T) par le dispositif de mesure (104) d’une température du terminal.
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