Brevet FR2294411A1 — publié le 19760709

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de réglage automatique de la température imposée dans des pièces en fonction de la temperature extérieure et en utilisant des groupes frigorifiques, procédé suivant lequel on prédéteririne une-valeur imposée constante de la tempéra- ture interieure en dessous d'une valeur déterminée et réglable de la tempe- rature extérieure a l'ombre, Dans les procédés classiques de régulation de température dans des enceintes ou compartiments , on peut présélectionner individuellenent la valeur im- posée de la température intérieure par un réglage manuel correspondant du thermostat, indépendemment de la température extérieure. Il en résulte que, suivant les circonstances, il s'établit entre la température extérieure et la température intérieure désirez des d'fférenoes relativement grandes qui nécessitent une consommation d' énergie de valeur correspondante pour le chauf-- fage ou le refroidissement. L'invention a en conséquence pour but de fournir un procédé de régulation de la température dans des pièces,qui soit aussi rentable que possible en ce qui concerne la consonation d'energie et qui permette, cependant, d'atteindre l'objectif désire en ce qui concerne l1évolution de la température mesurée dans les pièces. En particu7ier, le procédé doit pouvoir etre appliqué à la régulation de température dans des compartiments de wagons de chemin de fer sans être cependant limité a un tel domaine d'application. Ce problème est résolu en ce qu on utilise la valeur déterminée et réglable de la température extérieure cose température limite et, pour une température extérieure supérieure a la température limite, on fait varier la valeur imposée de la température intérieure conformément a une fonction prédéterminée en relation avec la température extérieure a l'ombre. Le procédé selon l'invention permet par conséquent de faire varier au tomatiquement la valeur imposez de la température intérieure en fonction de la température extérieure a l'ombre. Pour l'utilisateur, il est par conséquent possible de centraliser la régulation de température dans plusieurs pièces intérieures de manière qu'il puisse établir le compromis qui lui semble le plus favorable entre une température intérieure optimale et une consommation minimale d'énergie.La plage de variations.auttiques de la valeur imposée com- mence alors audessus d'une valeur de la température extérieure a l'ombre qui est réglable en fonction de paramètres particuliers et dont le dépassement par défaut prédétermine une valeur imposée constante. On se trouve souvent en présence d'un cas particulier dans lequel, pour une températureextérieure à I 'onibre qui est inférieure à la température limite, la valeur imposée constante de la température intéprieure est identique à cette température limite. Le procédé selon l'invention peut ètre mis en pratique à l'aide d'un dispositif qui est caractérisé par les éléments suivants: une première branche de division de tension contenant une sonde servant à mesurer la température extérieure à l'ombre, une seconde branche de division de tension contenant une résistance réglable à une valeur fixe et une autre branche de division de tension associée respectivement à chaque piece et comportant une sonde de mesure de la température intérieure existante ainsi qu'un premier dispositif de commande enclenché automatiquement lorsque la température limite est at teinte et à l'aide duquel les branches de division de tension correspondant aux pies peuvent être reliees en commun, soit à la première branche de di vision de tension, soit à la seconde branche de division de tension pour former des circuits à ponts. Du fait que les branches de division de tension correspondant aux pièces sont enclenchées en commun, c'est-à-dire qu'elles sont branchées en parallèle dans le pont, le dispositif selon l'invention est en outre caractérise en ce que a branche du pont située du côté relié aux branches de division de ten sion correspondant aux pieces est divisee en ramifications correspondant cha cune à une branche de division de tension et en ce que toutes ces ramifications soit reunies par un point de jonction à une ramification commune. A cet égard, il est avantageux que le premier dispositif de commande qui est enclenche automatiquement lorsque la température limite est atteinte se compose d'un transformateur d'impedance, d'un étage basculant et d'un premier relais qui sont branchés en série, la tension d'entrée du transformateur d'im pédance étant constituee par la tension décroissante transmise par 1 'intermé- diaire de la sonde de mesure de température de la première branche de division de tension, et que le côté primaire du premier relais soit relié à la sortie de l'étage basculant et, également, que les contacts secondaires de commande du relais soient situes dans la ramification commune de la branche de pont. La commutation entre les deux zones peut etre realisSee~avec une valeur imposée constante et variable du fait que le premier relais comporte du côte secondaire deux positions de commande établies de telle-sorte que, dans la première position de commande, ce soit la première branche de division de tension du pont qui soit enclenchée, alors que c'est la seconde-tranche de division de tension du pont qui est enclenchée dans la seconde position de commande. On obtient alors une relation linéaire entre la température extérieure à l'ombre et la valeur imposée de la température interieure lorsqu'il est prévu dans la première position de commande une résistance réglable entre le premier relais et la première branche de division de tension associée. En faisant varier cette résistance, , on peut nodifier la pente des droites correspondant à cette relation linéaire. En outre,il est avantageux d'agencer r le dispositif pour la mise en pratique du procédé selon l'invention de manière qu'il existe dans la ramifica- tion commune de la branche de pont, a savoir entre les contacts secondaires de commande du premier relais et le point de jonction, un amplificateur et un transformateur d'impédance et de manière qu'il soit prévu dans les rami- ficationsde la branche de pont qui sont associées aux différentes branches de division de tension correspondant aux pièces,a chaque fois une autre resistance réglable ainsi qu'un autre étage basculant branches en série, de telle sorte que l'un des contacts d'entrée de l'étage basculant soit relié à la résistance réglable, tandis que l'autre contact d'entrée est relié a la branche de division de tension. A l'aide de l'autre résistance réglable, on peut produire un décalage individuel complémentaire de la valeur imposée pour chaque pièce dans certaines limites. La liaison entre le dispositif de régulation et les composants de géné- ration d'énergie est établie par le fait que la sortie de chaque autre jetage basculant est reliée au circuit primaire d'un autre relais respectif qui commande par son secondaire un clapet magnétique servant a contrôller la be- pérature de l'air d'insufflation. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront a la lecture de la description suivante et des figures jointes, données a titre illustratif et non limitatif La Figure 1 représente un schéma d'un circuit pour la mise en pratique du procédé selon l'invention. La Figure 2 est une courbe donnant la teerature extérieure en fonction de la teurature intérieure imposée. te powt se compose d'une première branche de division de tension 11/12 d'une seconde branche de division de tension 51152, ainsi que d'autres branches de division de tension 21/22, 31/32, 41/42, etc., couplées en parallèle. La branche de pent se compose d'une ramification commune reliant le point 10 ou 13 a un point de jonction 14, ainsi que de ramifications 14/15, 14116, 14/17 > qui sont associées aux autres branches de division de tension 21122, 31/32, 41/42. Une sonde I de mesure de la température extérieure a l'ombre Se trouvant dans la première branche de division de tension 11/12 peut être constituée par une résistance thermosensible présentant un coefficient de température négatif ou positif. La même considération s'applique aux sondes de mesure de température -2, 3, 4, qui sont placées dans les autres branches de division de tension 21/22, 31/32 ou 41/42, sensibles à la température intérieure. Une résistance réglable 5, prévue dans la seconde branche de division de tension 51/52, sert de résistance d'établissement de valeur imposée dans la zone des températures extérieures situées en dessous de la température limite.Un premier dispositif de commande à l'aide duquel on passe d'une zone de temperatures imposées constantes à une zone de températures imposées variables, se compose d'un transformateur d'impédance 8, d'un étage basculant 9 et d'un relais 6 comportant des contacts de commande 61 et 62. La température limite, qui correspond à une résistance limite déterminée de la sonde de mesure de température 1, peut autre présélectionnée en tenant compte de la caractéristique de la sonde de mesure de température 1 à l'aide d'une résistance de compensation 7.Lorsque cette tem- pérature est dépassée par excès, un signal parvient par l'intermédiaire du transformateur d'impédance 8 à l'étage basculant 9 qui excite le relais 6 et qui enclenche par conséquent, par l'intermédiaire du contact secondaire de commande 62 du relais, la premiere branche de division de tension 11/12 du pont. Les variations de potentiel se produisant au point 10 en cas de modification de la température extérieure à l'ombre-sont transmises par llintermediaire d'un amplificateur 18 et d'un transformateur d'impédance 19 au point de jonction. 14, puis aux prises des résistances réglables 23, 33, 43. Les tensions de sortie de ces prises constituent les valeurs imposes de la température interieure. Les différences entre la température intérieure mesurée et la température impo see; qui sont transformées en tensions différentielles, sont appliquées aux en trées des etages basculants 24, 34, 44 qui commandent par leurs signaux de sortie les clapets magnétiques servant à contler l'air d'insufflation. Les tensions correspondant à la température imposes et qui sont prises aux résistances réglables 23, 33, 43 diffèrent de celles obtenues au point 10 de valeurs correspondant aux chutes de tension se produisant dans une résistance 20 ainsi que dans les parties de résistance de réglage 23, 33, 43 qui sont branchées en série. Les résistances 23, 33, 43 ont seulement pour fonction de permettre, dans les différentes pièces, un réglage manuel et individuel de la valeur imposée dans certaines limites relativement étroites. Les valeurs de ces résistances de réglage sont par conséquent faibles par comparaison à celle de la résistance 20.Lorsque la valeur ohmique de la résistance 20 est choisie à un niveau élevé , la variation des tensions imposées, correspondant à une certaine variation de la température exterieure, obtenue auxprises des résis- tances de réglage est faible par suite de la grande chute de tension se produisant dans la résistance 20. Lors d'une diminution de la valeur ohmique de la résistance 20, on augmente en Correspondance la variation de la tension imposée. il existe entre la température extérieure et'la température imposée une relation linéaire dont la pente dépend essentiellement du choix de la résistance 20. Lorsque la température extérieure à 1 'ombre tombe en dessous de la tee pérature limite prédéterminable à l'aide de la résistance de compensation 7, le relais 6 est actionné dti cte-secondaire par le contact 61, de sorte que la branche de division de tension 51/52 du pont est alors enclenchée. Dans cette position de commande, la résistance 5 sert de générateur de valeur imposée. Cette résistance est réglable dans une position fixe et la valeur imposée est par conséquent indépendante de la température extérieure. A l'aide du circuit decrit ci-dessus, il est possible de régler la tew pérature par exemple dans des compartiments de wagons de chemin de fer, de telle sorte qu'il existe entre la température extérieure t a et la valeur im- posée de la température intérieure t. la relation linéaire suivante (Figure 2): ti ( C) = ?0 + (ta - 20) / 20. Ceci est valable pour des températures extérieures à l'ombre ta qui sont d'au moins 2û C. En dessous d'une température limite de 200C, on peut par exemple prédéterminer une valeur imposée fixe qui est identique à la tempéra- ture limite. La température miniinale à maintenir dans un compartiment s'éleve par conséquent à D C, alors que, pour des températures extérieures supérieures à 20 C, on a également tendance à aunter la température du compartiment afin qu'il ne puisse s'établir aucune différence excessive de température par rap- port à l'air extérieur car cela pourrait produire de plus grandes pertes dtiso- lation. Il est évident que l'invention n'est pas limitée à son application à la régulation de la température dans des compartiients de wagons de chemin de fer. Elle peut être utilisée d'une façon générale et avec des avantages particuliers à toutes les pièces dans lesquelles on doit maintenir une certaine température minimale et dans lesquelles on désire obtenir, lors d'une augmentation de la température exterieure à l'ombre, une variation correspondante de la température intérieure. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux iodes de réalisation décrits et représentes, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de 1 'art, suivant les applications envisagees et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. il convient de noter que le terme "pièce" utilisé dans la description qui précède, ainsi que dans les revendications annexées, désigne une enceinte sensiblement fermee, telle qu'une chambre, compartiment de wagon de chemin de fer ou analogue. REVENDICATIONS 1.- Procédé de régulation autonatique de la température imposée dans une en ceinte en fonction de la température extérieure en utilisant des groupes frigorifiques, suivant lequel, en dessous d'une valeur déterminée et réglable de la température extérieure, on prédétermine une-valeur imposée constante pour la température intérieure, caractérisé en oe qu'on utilise la valeur déterwinée et réglable de la température extérieure conte température limite et en ce que, pour une température extérieure supérieure à la température limite, on fait varier la valeur imposée de la température intérieure, conformément à une fonction prédéterminée, en relation avec la température extérieure à 1 'ombre. 2.- Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que, dans le cas d'une température extérieure à l'ombre qui est en dessous de la tempéra- ture limite, la valeur imposée constante de la température intérieure est identique à la temperature limite. 3.- Dispositif pour la mise en pratique du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une preitère branche de division de tension contenant une sonde servant a assurer la température extérieure a l'ombre, une seconde branche de division de tension contenant une résistance réglable à une valeur fixe et une autre branche de division de tension associée respectivement à chaque pièce et comportant une sonde de mesure de la température intérieure existante ainsi qu'un premier dispositif de commande enclenche automatiquement lorsque la température limite est atteinte et a l'aide duquel les branches de division de tension correspondant aux pieces peuvent être reliées en coun, soit a la première branche de division de tension, soit a la seconde branche de division de tension pour former des circuits a ponts. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la branche du pont située du coté relié aux branches de division de tension correspondant aux pies est divisée en ramifications correspondant chacune a une branche de division de tension et en ce que toutes ces ramifications sont renies par un point de jonction a une ramnficatior colonne. 5.- Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il est avantageux que le premier dispositif de commande qui est enclenche aut(-ati- quement lorsque la température liante est atteinte se compose d'un transformateur d'impédance, d'un étage basculant et d'un premier relais qui sont branches en série, la tension d'entrEe du transfor-teur d'impédance étant constituée par la tension décroissante transmise par l'interiiédiaire de la sonde de mesure de température de la première branche de division de tension. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le côte primaire du premier relais est relie à la sortie de l'étage basculant et en ce que les contacts secondaires de commande du relais sont situes dans la ramification commune de la branche de pont. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier relais comporte du cote secondaire deux positions de commande établies de telle sorte que, dans la première position de commande, ce soit la première branche de division de tension du pont qui sont enclenchée, alors que c'est la seconde granche de division de tension du pont qui est enclenchée dans la seconde position de commande. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérise en ce que, dans la première position de commande, il est prévu entre le premier relais et la première branche de division de tension associée une résistance réglable. 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, carac terisé en ce qu'il est prévu dans la ramification commune de la branche de pont, entre les contacts secondaires de commande du premier relais et le point. de jonction, un amplificateur et un transformateur d'impédance. 10.- Dispositif selon la revendication 4 ou 9, caractérise en ce qu'il existe dans la ramification commune de la branche de pont, à savoir entre les contacts secondaires de commande du premier relais et le point de jonction, un amplificateur et un transformateur d'impedance et de manière qu'il soit prévu dans les ramifications de la branche de pont qui sont associees aux différentes branches de division de tension correspondant aux pièces à chaque fois une autre resistance réglable ainsi qu'un autre étage basculant branches en serie, de telle sorte que l'un des contacts d'entrée de l'étage basculant soit relié à la résistance réglable, tandis que l'autre contact d'entrée est relié à la branche de division de tension. 11.- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la sortie de chaque autre étage basculant est reliée au circuit primaire d'un autre relais respectif qui commande par son secondaire un clapet magnétique servant à contrôler la température de l'air d'insufflation.