Brevet FR2294607A1 — publié le 19760709

La présente invention concerne une installation de chauffage électrique, du type comprenant deux compteurs et deux disjoncteurs affectés respectivement au chauffage de base et au chauffage d'appoint. Les installations connues de ce type comportent a l'heure actuelle deux alimentations entièrement séparées a comptage indépendant, alimentant séparément deux éléments chauffants prévus sur chaque convecteur, ainsi que deux régulations de température, l'une réglable affectée au chauffage d'appoint et l'autre préréglée, affectée au chauffage de base. Des moyens annexes de liaison et de sécurité sont en outre necessaires pour permettre de synchroniser le fonction nement du circuit de base avec celui du circuit d'appoint. La mise en oeuvre d'un tel système est donc assez complexe et entraîne finalement un cout élevé de l'installation. La présente invention a pour but principal de remédier a ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet une installation du type susmentionné qui se caractérise essentiellement en ce que les disjoncteurs de base et d'appoint sont reliés respectivement au moyen de deux diodes de puissance inversées l'une par rapport à l'autre, à une ligne commune alimentant au moins un élément chauffant par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique commandé par un régulateur therméstatique. On obtient ainsi automatiquement un comptage sépare des énergies de base et d'appoint fournies respectivement par les alternances négatives et positives traversant les deux diodes de puissance. On notera en outre qu T une telle installation ne nécessite qu'un élément chauffant par convecteur et un seul dispositif de régulation de température, ce qui permet d'abaisser considérablement son prix de revient. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, l'installation comporte en outre, en série sur la ligne commune d'alimentation de l'élément chauffant, une diode de décodage disposée dans le meme sens que la diode de puissance associée au disjoncteur de base, cette diode de décodage étant shuntable au moyen d'un interrupteur à commande manuelle. On comprendra aisément que lorsque la diode de décodage est en service, elle arrête les alternances correspondant au chauffage d'appoint, mais pas celles qui correspondent au chauffage de base. Au contraire, lorsqu'elle est shuntée, au moyen de l'interrupteur prévu à cet effet, les deux types d'alternances traversent simultanément l'élément chauffant et permettent ainsi d'obtenir le chauffage d'appoint. L'interrupteur en question constitue donc en fait l'élément de commande du chauffage d'appoint. De préférence,il est prévu un relais sensible aux alternances issues du disjoncteur d'appoint passant dans l'élément chauffant, pour commuter automatiquement le régulateur thermostatique normalement réglé à une température prédéter minée correspondant au chauffage de base, sur une température réglable manuellement au moyen d'un potentiomètre et correspondant au chauffage d'appoint. De plus, les diodes sont avantageusement montées sur des blocs amovibles standards susceptibles d'être embrochés sur des supports appropriés dans deux positions différentes correspondant respectivement aux deux sens de branchement possibles de ces diodes dans le circuit. Cette disposition particulière permet ainsi, lors du montage de l'installation, de respecter très facilement l'équilibre nécessaire du réseau d'alimentation. I1 convient en effet de remarquer que dans l'installation conforme à l'invention, le chauffage de base utilise indifféremment, soit les impulsions négatives du courant, soit les impulsions positives, selon le sens de branchement de la diode correspondante. Le plus souvent, l'interrupteur électronique sera constitué par un élément semi-conducteur du type TRIAC, mais il pourrait également, le cas échéant, être constitué par deux thyristors montés tête-bêche, afin de permettre de régler séparément la durée des trains d'alternances positives et négatives. Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après à titre d'exempie, en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique est un schéma partiellement synoptique d'une installation de chauffage électrique conforme à l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure, cette installation comprend tout d'abord deux commeurs CA, CB et deux disjoncteurs JA, JB, affectés respectivement au chauffage d'appoint et au chauffage de base, qui sont branches sur le réseau général d'alimentation en courant alternatif. Dans le mode de réalisation particulier décrit ici, il s'agit de deux compteurs indépendants, mais on pourrait bien entendu également utiliser un compteur unique à deux cadrans. Le disjoncteur de base JB est en outre pourvu d'un plombage sur la clef de commande, afin de ne pas pouvoir être manoeuvré par l'utilisateur. On sait en effet que dans un tel système, le chauffage de base doit rester toujours en service. Conformément à l'invention, les disjoncteurs de base JB et d'appoint A sont relies a une ligne commune L alimentant l'élément chauffant Q du convecteur par l'intermédiaire de deux diodes de puissance DB et DA, inversées l'une par rapport à l'autre. Ainsi, dans l'exemple représenté ici, la diode DB ne laisse passer dans la ligne L que les alternances positives du courant, tandis que la diode D ne laisse passer dans cette meme ligne que les alternances négatives. A Ceci permet donc d'effectuer automatiquement un comptage séparé des énergies de base et d'appoint correspondant respectivement aux alternances positives et négatives du courant. En série avec l'élément chauffant Q se trouve un interrupteur électro nique, constitué ici par un TRIAC TR dont la conduction est commandée par un régulateur thermostatique de type connu Th. Lorsque sagachette est polarisée par le régulateur thermostatique Th, le TRIAC laisse passer aussi bien les alternances négatives du courant, que les alternances positives, et permet donc à lui tout seul de contrôler à la fois le chauffage de base et le chauffage d'appoint. A la place du TRIAC, on pourrait également utiliser deux thyristors montés tete-beche et obtenir ainsi, moyennant une légère eomplication du régula tueur, des trains d'alternances négatives et positives de durées différentes permettant de faire varier à volonté les pourcentages respectifs du chauffage de base et du chauffage dfiappoint. En série sur la ligne d'aLimentation commune L se trouve également une diode de décodage D1, disposée dans le meme sens que la diode DB associée au disjoncteur de base JB et dont le rôle apparaltra plus clairement par la suite. Cette diode D1 est-en outre shuntable au moyen d'un interrupteur à commande manuelle I constituant, ainsi qu'on le verra plus loin, la commande du chauffage d'appoint. Le circuit est complété par un relais électromagnétique à deux contacts i1 et i2, dont La bobine d'excitation B est connectée en parallèle sur le disjoncteur d'appoint JA, avec une diode en série D2 dont la cathode est reliée à la cathode de la diode de décodage D1. Ainsi, la bobine B ne peut etre parcourue que par les alternances négatives du courant provenant du disjoncteur d'appoint JA, et ce seulement lorsque la diode de décodage D1 est shuntée par l'interrupteur I en position fermée. Le contact i du relais est relié à la cathode de la diode D1 et assure l'alimentation en courant du régulateur thermostatique Th par l'intermédiaire de deux diodes D3 et D4 convenablement orientées. Au repos, c'est-à-dire lorsque la bobine B n'est parcourue par aucun courant, le contact i1 est dans la position R représentée sur la figure et se trouve alors relié au régulateur Th par l'intermédiaire de la diode D3 orientée dans le meme sens que la diode D1. Par contre, lorsque la bobine B est excitée, le contact i bascule en position de travail T et se trouve alors relié au régulateur par l'intermé- diaimede la diode D4 orientée en sens inverse. Quant au contact i2, il assure la commutation du régulateur thermostatique Th, soit sur une résistance fixe r, soit sur une résistance variable P, selon qu'il se trouve en position de repos R ou en position de travail T. La résistance fixe r correspond à la température prédéterminée du chauffage de base, par exemple 12 C, tandis que la résistance variable P, constituée par un potentiomètre ajustable manuellement, correspond à la température réglable au gré de l'utilisateur du chauffage d'appoint. L'installation de chauffage conforme à l'invention qui vient d'être décrite fonctionne de la manière suivante Supposons qu'au départ l'interrupteur manuel I soit ouvert, comme représenté sur la figure. Dans ces conditions, meme si le disjoncteur A est enclenché, la diode D1 ne laisse passer dans la ligne L que les alternances positives de courant issues de la diode DB, ce qui correspond au chauffage de base. De plus, comme la bobine d'excitation B du relais n'est parcourue par aucun courant, les contacts i1 et i2 se trouvent dans leur position de repos R. Le régulateur thermostatique Th est donc normalement alimenté en courant par l'intermédiaire de la diode D3 et commande alors la durée de la conduction du TRIAC TR, en fonction de la température prédéterminée choisie pour le chauffage de base, température qui est imposée par la résistance fixe r. On notera que dans ce cas, l'élément chauffant Q du convecteur est parcouru uniquement par des trains successifs d'alternances positives, du fait de la présence des diodes DB. et D1. Pour obtenir le chauffage d'appoint, il faut naturellement-que le disjoncteur correspondant A soit d'abord enclenché et ensuite que l'utilisateur ferme l'interrupteur I, afin de court-circuiter la diode D1. Ainsi, lorsque le TRIAC TR conduit, on retrouve dans la ligne commune L d'alimentation de l'élément chauffant, à la fois les alternances positives et les alternances négatives du courant. De plus, comme le relais est alors excité par le courant traversant sa bobine B, lescontactsil et i2 se trouvent dans leur position de travail T. 1 2 Le régulateur thermostatique Th est donc alimenté en courant par l'intermédiaire de la-diode D4 et commande la conduction du TRIAC TR en fonction de la température de chauffage désirée affichée par le potentiomètre P, température qui est évidemment réglable au gré de l'utilisateur, grâce à un bouton spécialement prévu à cet effet. Dans ce cas, l'élément chauffant Q est parcouru par un courant alternatif reconstitué à partir des alternances positives et négatives issues respectivement des diodes DB et DA, courant qui est haché au rythme de la conduction du TRIAC. I1 n'y a donc alors aucun problèmé d'équilibrage du réseau général d'alimentation. Par contre, il n'en est pas de même lorsqu'il s'agit du chauffage de base. On a vu en effet plus haut que dans ce cas, l'énergie de chauffage était prélevée uniquement sur les alternances de courant issues de la diode DB, soit les alternances positives dans l'exemple représenté sur la figure. C'est pourquoi on a prévu de monter les diodes du circuit sur des blocs amovibles standards, susceptibles d'être embrochés sur des supports appropriés dans deux positions différentes correspondant aux deux sens de branchement possibles de ces diodes. En fait, il suffit de prévoir un bloc au niveau des disjoncteurs avec les deux diodes DA et DB, et un bloc au niveau du convecteur avec les quatre diodes D1 à D4. On peut ainsi très facilement respecter l'équilibrage nécessaire du réseau -lors du montage des différentes installations de chauffage, sans avoir à retoucher aux circuits eux-memes, qui peuvent donc être précablés. REVENDICATIONS 1.- Installation de chauffage électrique, du type comprenant deux compteurs et deux disjoncteurs affectés respectivement au chauffage de base et au chauffage d'appoint, caractérisée en ce que les disjoncteurs de base et d'appoint sont reliés respectivement au moyen de deux diodes de puissance inversées l'une par rapport à l'autre, à une ligne commune alimentant au moins un élément chauffant par l'intermédiaire d'un interrupteur électronique commandé par un régulateur thermostatique. 2.- Installation de chauffage électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, en série sur la ligne commune d'alimentation de l'élément chauffant, une diode de décodage disposée dans le meme sens que la diode de puissance associée aù disjoncteur de base, cette diode de décodage étant shuntable au moyen d'un interrupteur à commande manuelle. 3.- Installation de chauffage électrique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'il est prévu un relais sensible aux alternances issues du disjoncteur d'appoint passant dans l'élément chauffant, pour commuter auto thermostatique matiquement le régulateur ~ , normalement réglé à une température prédéterminée correspondant au chauffage de base, sur une température réglable manuellement au moyen d'un potentiomètre et correspondant au chauffage d'appoint. 4.- Installation de chauffage électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les diodes sont montées sur des blocs amovibles standards susceptibles d'être embrochés sur des supports appropriés dans deux positions différentes correspondant respectivement aux deux sens de branchement possibles de ces diodes dans le circuit. 5.- Installation de chauffage électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'interrupteur électronique est constitué par un élément semi-conducteur du type TRIAC. 6.- Installation de chauffage électrique selon l'une quelconque des reveadications 1 à 5, caractérisée en ce que l'interrupteur électronique est constitué par deux thyristors montés tête-bêche.