Brevet FR2308269A1 — publié le 19761112

b) La présente invention concerne une régulation électronique de la charge des appareils de chauffage électrique par accumula tion. Elle permet une relance diurne de la charge et par conséquent une diminution importante de la puissance installée. Par ail leurs, grâce à cette relance, la charge s'adapte immédiatement à un abaissement diurne important de la température extérieure. c) Dans les dispositifs communs à ce jour, la charge des accumu lateurs est effectuée durant la période H.C.(heures creuses)et est régulée en fonction de la température extérieure et éven tuellement de la charge résiduelle des accumulateurs. La puis sance installée en accumulation est très importante car calcu lée sur le 6 T maxi de la zone climatique considérée. Dans certains pays, une relance de la charge de jour de 1 ou 2 heu res est effectuée au tarif H.C.,ce qui permet de diminuer lé gèrement cette puissance.Ces dispositifs présentent l'incon vénient de ne pouvoir effectuer des charger de jour irportan- tes, donc de réduire d'une façon appréciable la puissance ins- tallée en accumulation. Par ailleurs, ils sont assez peu sou ples et ne permettent pas de s'adapter aux brusques abaisse ments de la température extérieure durant la journée. De plus, ils nécessitent la présence d'un contacteur sur le circuit d'alimentation force des accumulateurs. L'installation est donc onéreuse. d) Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvé nients. Il offre la possibilité d'adapter la puissance instal lée en accumulation à la puissance disponible sur le réseau de distribution grâce aux relances diurnes de la charge. Il corri ge la charge des accumulateurs lors d'un abaissement impor tant de la température extérieure durant la journée. Par ailleurs, son utilisation est très souple par rapport aux puissances disponibles sur le réseau de distribution. En effet, par un réglage correct de la régulation, la puissan ce installée pour un local donné peut varier d'une valeur aini male correspondant aux déperditions maximales horaires du lo cal à une valeur maximale correspondant à un fonctionnement en accumulation pure et égale à, d'après la formule de B0RSTELMAN, P. inst. = P. Directe H + L'énergie consommée par les relances diurnes de la charge sera inversement proportionnelle à la puissance installée. Avec ce dispositif, le contacteur sur circuit d'alimentation des accumulateurs n'est plus nécessaire. e) La régulation proposée dérive d'une régulation classique pour chauffage électrique par accumulation composée d'une sonde ex térieure, d'une sonde de chaleur résiduelle et d'une commande électronique donnant les consignes de charge en fonction des 2 variables précédentes. La particularité de la régulation est définie par la possibilité de charger les accumulateurs à '00% durant la période H.C.pour des valeurs ded T comprises entre le d T maxi dune zone climatique donnée et 42 % environ de ce dernier par correction manuelle de la tension résultante de la sonde extérieure.Cette correction permet d'adapter la puissan ce installée en accumulation à la puissance disponible sur le réseau, Des relances diurnes de la charge pallieront au manque de puissance installée en accumulation. Exemple : Déperdition du local : 2000 W - p T 27- Heures d'occupation : 15 Heures de charge t 8 Caractéristique d'accumula tion du radiateur : 1,19 Puissance installée en accumulation : 2000 W La puissance installée en accumulation couvre 2000 = 840 W de déperdition donc unAT de 27. 840 = 11,4', soit 42 % duaT maxi. 2000 = Pour un réglage de la régulation donnant la charge maxi des accumulateurs à 42 X du -axi, la puis sance installée en accumulation sera égale aux dé perditions maximales horaires. Relance diurne La commutation du relais heures creuses ( H.C,) sur heures pleines (H.P.) met en service le circuit de relance diurne de la charge fonction également de la température extérieure me surée par la sonde et de la charge résiduelle des accumulateurs. Les niveaux de charge des accumulateurs sont maintenus à une valeur fonction de la température extérieure durant tou te la période H.P.( heures pleines) uniquement lorsque le 4 T correspondant à une charge des accumulateurs de 100 % en H.C. ( heures creuses ) est dépassé. Si ce bT n'est pas atteint, aucune relance diurne de la charge n'est évidemment effectuée, l'accumulation pure couvrant l'ensemble des déperditions calorifiques du local. ( Eventuellesent,le niveau de charge des accumulateurs peut être modifié systématiquement dtune valeur constante en fin de journée, afin d'avoir la charge optimale de l'accumulateur en début du tarif H.C. ( heures creuses En cas de relance diurne, le niveau de charge maintenu en fonction de la température extérieure, appelé seuil critique de charge, est déterminé par la courbe de décharge dynamique des accumulateurs. Ce seuil devra être suffisant, pour permettre à l'accumulateur de couvrir en fonctionnement dynamique les déperditions maximales correspondant à la température extérieure. La sonde extérieure (1) communique en permanence les fluctuations de la température extérieure à une unité centrale 2,3,4, 5,6. L'élément (2) de cette unité centrale transforme les variations de température en variations de tension. Le relais (3) con-andé par le contact H.C. (heures creuses ) de lthorloge détermine par l'élément (5) une consigne de charge durant les heures creuses et par lrélément (4) une consigne de charge durant les heures pleines. La valeur des réglages (4) et (5) est fonction de la zone climatique et de la puissance installée en accumulation en fonction des déperditions. Le régulateur a donc une pente de charge pour les heures creuses et une deuxième pour les heures pleines. L'amplificateur opérationnel (6) transmet ces deux consignes de charge à un deuxième amplificateur opérationnel (8) placé dans chaque accumulateur. La sonde de chaleur résiduelle (7) placée également dans chaque accumulateur mesure en permanence le niveau de charge de l'appareil. La tension correspondant à ce niveau de charge est transmise à la deuxième entrée de l'amplificateur opérationnel (8). Les valeurs ainsi déterminées, dune part, par la sonde extérieure et, d'autre part, par la sonde de chaleur résiduelle sont comparées dans l'ampli- ficateur opérationnel (8). Le résultat de cette comparaison détermine le niveau optimum de charge de chaque appareil de jour comme de nuit, et par conséquent l'enclenchement du re lais de charge (9) de chaque accumulateur. f) La régulation décrite peut être utilisée avec les installa tions électriques de chauffage par actumulation. Elle s'y in tègre d'une façon avantageuse et rationnelle, lorsque la puissance disponible est insuffisante pour un fonctionnement en accumulation pure. Le contacteur sur le circuit d'aliment tation des accumulateurs ntest plus nécessaire avec cette ré régulation REVENDICATION Préambule i : Dispositif de régulation pour chauffage électrique par accumulation permettant d'adapter la puissance installée à la puissance disponible sur le réseau grâce à des relances diurnes éventuelles de la char ge. Cette puissance installée peut varier pour un local donné d'une valeur minimale correspondant aux déperditions maximales horaires du local à une valeur maximale correspondant à un fonctionnement en accumulation pure sans relance diurne. Caractéristiques techniques : caractérisé par le fait qu'une correction électronique (par potentiomètre par ex.) manuelle de la tension résultante de la sonde ex térieure permet de charger les accumulateurs à 100 % durant la période H.C.(heures creuses) pour des valeurs de AT comprises entre le AT maxi d'u ne zone climatique donnée et 42 % de ce dernier. Cette correction n'est en service que durant la période H.C.(heures creuses). Préambule 2 : Dispositif selon la revendication 1. Caractéristiques techniques: caractérisé par le fait qu'une 2ème correction électronique manuelle de la tension ré sultante de la sonde extérieure mise en service uniquement durant la période H.P.(heures pleines) permet lorsque le QT correspondant à une charge de 100 % des accumulateurs durant la période H.C.(heu res creuses) est dépassé, de relancer et de mainte nir leur charge à un niveau suffisant en fonction de la température extérieure, afin de couvrir en fonctionnement dynamique les déperditions maxima les. N.B. AT = Ecart de température compris entre la température ambiante de 20- et la tem pérature minimum de la zone climatique.