Brevet FR2337318A1 — publié le 19770729

La présente invention a trait a un dispositif de chauffage a thermostat compense constitue de moyens de chauffage connus en soi faisant partie d'une installation de chauffage a circulation d'air chaud traversant un caisson de ventilation pourvu d'une ou de plusieurs entrtts d'air et contrôlé par un thermostat règlant l'apport de chaleur dû aux moyens de chauffage. On connaît déjà de tels dispositifs mais ils présentent de nombreux inconvénients. Le thermostat de contrôle ne règle pas l'apport de chaleur dégagée par les moyens de chauffage et, de ce fait, ne tient pas compte de la tem- pérature ambiante de la piece a chauffer en fonction de la températute extérieure et ceci notamment en fonction de l'air entrant par les bouches d'air. Ainsi, le chauffage n'est pas automatiquement règlé en fonction de la température extérieure. Même si le règlage de l'apport de chaleur en provenance des moyens de chauffage est commandé automatiquement par le thermostat, par contre ce règlage se fait sans tenir compte de la température extérieure.Tout au plus, ce règlage tient compte de la température de l'ambiance intérieure et celle-ci n est pas parfaitement règle. On a donc constaté qu'une intervention manuelle est nécessaire pour règler l'ambiance intérieure des locaux a chauffer en fonction de l'ambiance atmospherique extérieure en raison de l'apport d'air entrant par les bouches prévues a cet effet. Lorsque deux courants d'air pénètrent dans le local a chauffer, a savoir un courant d'air obtenu en ouvrant une fenêtre et le second courant entrant par les bouches d'air, ce second courant est coupé du fait de la présence du premier. Le chauffage, par les dispositifs similaires connus a ce jour, continue malgré l'existence du thermostat. En raison du refroidissement de l'ambiance intérieure des locaux a chauffer, le chauffage est même parfois renforcé. Il est aisé de se rendre compte qu'un tel chauffage est inutile et constitue un pur gaspillage d'énergie; En effet, l'ambiance des locaux à chauffer se trouve uniquement sous l'influence du courant d'air puissant arrivant de 11 extérieur. De ce fait, on peut considérer que l'on chauffe l'ambiance extérieure. I1 serait souhaitable rationnellement de couper le chauffage jusqu'à la disparition de ce courant d'air puissant en fermant par un mécanisme quelconque la fenêtre en question à travers laquelle pénètre le courant d'air. Toutefois, les dispositifs connus jusqu a ce jour ne permettent pas ladite fermeture. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de fournir a cet effet un dispositif de chauffage à thermostat compensé caractérisé en ce qu'il comporte une sonde de compensation placée dans l'entrée d'air agissant sur le thermostat en fonction de la température de l'air en provenance de l'extérieur pour règler en conséquence la température ambiante du local à chauffer, soit par une amenée à un niveau préalable de l'apport de chaleur dégagée par les moyens de chaleur lorsqu'on interrompt le courant d'air pénétrant par l'intermédiaire de l'entrée d'air, soit par l'arrêt de cet apport de chaleur lorsqu'un courant d'air puissant pénètre en parallèle avec le courant entrant par l'entrée d'air dans le local à chauffer. Selon une autre caractéristique du dispositif conforme à la présente invention, la sonde de compensation comporte un palpeur sensible à la température ambiante et une résistance électrique de chauffage réalisant un chauffage permanent à débit de chaleur constant coopérant avec la sonde de compensation. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un palpeur d'ambiance placé à l'intérieur des moyens de chauffage et réagissant en fonction de la température ambiante interne du local à chauffer, ce palpeur d'ambiance à zone de réaction plus faible que celle du palpeur de la sonde de compensation, présentant une régulation plus sensible pouvant être notamment de l'ordre du dixième de degré Celsius. Un tel dispositif de chauffage à thermostat compensé présente de nombreux avantages. En effet, en plaçant la sonde de compensation dans l'entrée de l'air et du fait que cette sonde agit sur le thermostat en fonction de la température de l'air entrant depuis l'extérieur, la température ambiante du local à chauffer est règlée en conséquence. Ce règlage se fait donc selon la température extérieure et, de ce fait, est beaucoup plus précis. Si, pour une raison quelconque, le courant pénétrant, par l'intermédiaire de l'entrée d'air, est arrêté en raison d'un incident quelconque du ventilateur du caisson de ventilation, l'apport de chaleur par les moyens de chaleur est amené à un certain niveau préétabli, par exemple en faisant chuter la tem- pérature dans le local à chauffer de l'ordre de quelques degrés Celsius, sans avoir à intervenir sur l'action du thermostat coopérant avec les moyens de chauffage. Lorsqu'un courant d'air important pénètre dans le local à chauffer du par exemple à une fenêtre cuverte, l'addition de ce courant d'air et du courant d'air entrant normalement par la bouche d'air, l'apport de chaleur par les moyens de chauffage est arrêté, en particulier si le second courant d'air est coupé. De ce fait, on évite tout gaspillage de l'énergie jusqu a la fermeture de la fenêtre en question et en particulier quand le règlage de l'apport de chaleur par les moyens de chauffage est rétabli en fonction de la température ex térieure. Par ailleurs, la présente invention permet de fournir un dispositif très sensible et plus efficace pour le règlage de l'ambiance intérieure des locaux à chauffer en raison de l'utilisation d'une sonde de compensation. Cette sonde de compensation comporte un palpeur sensible à la température de l'air qui l'entoure. Ce palpeur est chauffé par une résistance électrique réalisant un chauffage de la sonde de compensation permanent et à débit de chaleur cons- tante. Le chauffage de la sonde de compensation est modifié par suite d'un refroidissement provoqué par une entrée de l'air externe dont les variations de température sont détectées par le palpeur et retransmises au thermostat pour règler en conséquence l'apport de chaleur des moyens de chauffage. La température permanente de ce chauffage et son débit constant peuvent être modifiés par l'intermédiaire des moyens de règlage connus utilisés pour le chauffage par résistance électrique, ce qui permet de modifier la sensibilité de la sonde de compensation. Le palpeur d'ambiance permet un règlage supplémentaire du chauffage obtenu par l'application du dispositif selon la présente invention. Le règlage par thermostat permet a l'utilisateur de règler individuellement les différents locaux à chauffer. Par suite de l'utilisation du palpeur d'ambiance, ce règlage est très sensible et peut être de l'ordre d'un dixième de degré Celsius. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique du dispositif de chauffage à thermostat compensé selon la présente invention - la figure 2 est une vue schématique en élévation et en coupe d'un local à chauffer à fenêtre fermée comportant les moyens de chauffage placés séparément de l'entrée d'air et pourvus du dispositif de chauffage à thermostat compensé conforme à la présente invention et dont la sonde se trouve -au-dessus de la fenêtre;; - la figure 2a est une vue schématique partiellement identique à la figure 2 mais la sonde se trouve en-dessous de la fenêtre - la figure 3 est une vue schématique en élévation et en coupe d'un local à chauffer identique à la figure 2 mais présentant une fenêtre ouverte et dont la sonde se trouve située au-dessus de la dite fenêtre ; - la figure 3a est une vue schématique partiellement identique à la figure 3 mais présentant une sonde située en-dessous de la fenêtre ; - la figure 4 est une vue schématique d'une première forme d'exécution d'une sonde de compensation selon l'invention ; - la figure 5 est une vue schématique d'une seconde forme d'exécution de ladite sonde de compensation. Le dispositif de chauffage à thermostat compensé conforme à la présente invention, comporte des moyens de chauffage 1, par exemple un convecteur, faisant partie d'un système de chauffage des locaux 3 par ventilation, c'est-àdire un système de chauffage par circulation d'air chauffé. Le système de chauffage comporte, de manière connue (voir figures 2 et 3), un caisson de ventilation 2 aspirant et rejetant l'air vicié en provenance du local à chauffer 3. Il comporte également une ou plusieurs entrées d'air 4. Ces entrées d'air sont auto-règlables par des moyens de commande plus ou moins automatiques et non figurés sur les dessins. De ce fait, l'air évacué des locaux à chauffer 3, par l'intermédiaire du caisson-de ventilation 2, est remplacé tout en maintenant dans ces locaux la pression voulue. L'air amené par ces entrées d'air 4 est chauffé à l'aide de moyens 1 de manière généralement connue. Il se forme une circulation d'air suivant les flèches 5a, 6 et 7 (voir figure 2). Cette circulation d'air est généralement étudiée préalablement et règlée en débit par l'intermédiaire d'un ventilateur 8 se trouvant à l'intérieur du caisson de ventilation 2 et par l'intermédiaire des entrées d'air règlables 4. La température de l'air de circulation est reglée par le débit de chaleur apporté par les moyens de chauffage 1. Le dispositif conforme à l'invention comporte, en plus des moyens de chauffage 1 généralement connus, un thermostat 9 (voir figure 1) assurant le règlage du fonctionnement des moyens de chauffage 1. L'utilisation du thermostat est généralement connue dans les installations de chauffage de ce type. Le thermostat 9 règle le débit de chaleur fourni par les moyens de chauffage 1 avec une grande précision et une large plage de température offrant ainsi à l'utilisateur des possibilités avantageuses pour régulariser -l'installation de chauffage. Un tel thermostat 9 est généralement placé soit au voisinage des moyens de chauffage 1 (voir figure 1), soit à un*--endroit déterminé convenablement choisi dans le local à chauffer 3. Le dispositif de chauffage conforme à l'invention comporte une sonde de compensation 10 placée dans l'entrée d'air 4. Cette sonde de compensation 10 est influencée par l'air qui pénètre par l'intermédiaire dé l'entrée d'air 4 et qui agit sur le thermostat 9 en vue de règler le débit de chaleur, fourni par les moyens de chauffage 1, en fonction de la température de l'air entrant depuis l'extérieur. La température ambiante du local à chauffer se trouve ainsi règlée en conséquence et en fonction de la température de l'air extérieur. De ce fait, le chauffage des locaux 3 devient ainsi directement dépendant de la température extérieure. De ce fait, on peut avoir une température ambiante constante à l'intérieur des locaux à chauffer 3 quelle que soit la température extérieure. Si l'air entrant par l'entrée d'air 4 selon la flèche 5a (figure 2) est plus chaud, la sonde de compensation, influencée par la tenr pérature de cet air, transmet au thermostat 9 cette information. Le thermostat 9, par suite de cette information, réduit le débit de chauffage fourni par les moyens de chauffage 1. Bien entendu, l'opération inverse a lieu lorsque la sonde de compensation 10 est influencée par de l'air entrant dans le local à chauffer par l'intermédiaire de l'entrée d'air 4 à une température plus basse. En cas d'incident de fonctionnement du caisson de ventilation 2, l'air vicié, en provenance du local à chauffer, n'est plus expulsé et le courant d'air entrant par l'extrémité 4 est arrêté. La sonde de compensation 10, n'étant plus dans un courant d'air circulant selon la flèche 5a, envoie vers le thermostat 9 l'information correspondante. Sans aucune intervention manuelle exercée sur le thermostat 9, celui-ci règle automatiquement l'apport de chaleur en provenance des moyens de chauffage pour obtenir la température préétablie. On peut par exemple obtenir ainsi une chute automatique de la température ambiante dans le local à chauffer 3 de l'ordre de plusieurs degrés Celsius. Lorsqu'une ouverture, de section importante, met le local à chauffer 3 en liaison directe avec l'extérieur, par exemple en ouvrant une fenêtre Il normalement fermée (figure 2), un fort apport d'air extérieur arrive dans le local à chauffer 3 sous forme d'un puissant courant d'air conforme à la flèche 5b (figure 3), ce courant d'air étant à ajouter au courant d'air selon la flèche 5a (figure 2) beaucoup plus faible. De ce fait, ce dernier courant 5a cesse d'exister et la sonde de compensation 10 n'est plus ventilée. La température qui influence cette sonde de compensation 10 est différente de celle qui lrin- fluence lorsque le courant d'air 5a existe.La sonde de compensation 10 envoie au thermostat 9 l'information correspondante et celui-ci arrête l'apport de chaleur en provenance des moyens de chauffage 1 qui, dans ces conditions, ne constituerait qu'une perte d'énergie. En effet, la température du local à chauffer 3 est déterminée par la fenêtre ouverte 11 et l'apport pratique de chaleur par les moyens de chauffage 1 est insignifiant. On évite ainsi un gaspillage de l'énergie. Lorsque la fenêtre 11 est refermée, c' est-à-dire que l'on revient à la situation normale telle que représentée par la figure 2, la sonde de compensation 10 se trouve à nouveau sous l'influence du courant d'air Sa entrant par l'entrée d'air 4 puisque le courant d'air 5b est coupé.Les informations sur la température de l'air venu de ltexterieur sont à nouveau transmises au thermostat 9 qui règle à nouveau l'apport de chaleur en provenance des moyens de chauffage 1 en fonction de la température extérieure. De même, conformément à la présente invention, la sonde de compensation 10 comporte, pour réaliser le fonctionnement décrit, un palpeur 12 (figure 1) sensible à la température de l'air qui l'entoure. Ce palpeur 12 constitue l'or- gane sensible influencé par la température de l'air 5a pénétrant par l'intermé- diaire de l'entrée d'air 4 dans laquelle la sonde de compensation 10 est placée. La sonde de compensation 10 comporte également une résistance électrique de chauffage 13 (figure 1). Celle-ci peut être soit alimentée directement par le réseau électrique normal (figure 1), soit par un circuit qui est sous la commande du thermostat 9 (figures 4 et 5). Le circuit électrique de chauffage de cette résistance électrique 13 peut également comporter un rhéostat de règlage 14. Le chauffage électrique de la sonde de compensation 10 permet de réaliser un chauffage permanent de cette sonde 10 et ceci à débit de chaleur constant. Le refroidissement de la sonde 10 par le courant d'air entrant depuis L'extérieur par l'intermédiaire des entrées d'air 4 fait varier ce régime constant de chauffage de la sonde de compensation 10 en absorbant une certaine partie de la chaleur de ce chauffage permanent. La sensibilité de la sonde est accrue du fait de son fonctionnement differentiel car le palpeur 12 est sensible aux différences de température apportées au chauffage électrique permanent par suite de refroidissement produit par le courant d'air arrivant de l'extérieur par l'intermédiaire de l'entrée d'air 4.Ces différences de température sont transformées par le palpeur 10 en information transmise au thermostat 9 en vue de commander en conséquence l'apport de chaleur en provenance des moyens de chauffage 1. Le rhéostat 14 permet de règler le chauffage par la résistance électrique 13 ainsi que le débit de chaleur constant et, de ce fait, la sensibilité de la sonde. Selon un autre mode de réalisation, comme représenté par les figures 2a et 3a, les moyens de chauffage 1 notamment les oonvecteurs sont montés en face des entrées d'air 4 portant également la sonde de compensation 10. Le dispositif selon l'invention comporte également un palpeur d'ambiance 15 (figure 1) placé à l'intérieur des moyens de chauffage 1. Ce palpeur d'ambiance 15 réagit à la température ambiante se trouvant à l'intérieur du local à chauffer 3. Ce palpeur d'ambiance 15 a une zone de réaction plus faible que celle du palpeur 12 de la sonde de compensation 10, mais il permet par courre une régulation plus sensible de l'ordre d'un dixième de degré Celsius. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu cli peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1) Dispositif de chauffage à thermostat compensé constitué de moyens de chauffage connus en soi et faisant partie d'un système de chauffage à circulation d'air chauffé traversant un caisson de ventilation pourvu d'une ou plusieurs entrées d'air et contrôlé par un thermostat règlant l'apport de chaleur dû aux moyens de chauffage caractérisé en ce qu'il comporte une sonde de compensation 10 placée dans l'entrée d'air 4 agissant sur le thermostat 10 en fonc- tion de la température de l'air en provenance de l'extérieur pour règler en conséquence la température ambiante du local à chauffer 3, soit par l'amenée à un niveau préétabli d'un apport de chaleur dégagée par les moyens de chauffage 1 lorsqu'on interrompt le courant pénétrant par l'intermédiaire de l'entrée d'air 4, soit par l'arrêt de cet apport de chaleur lorsqu'un courant d'air puissant pénètre en parallèle avec le courant entrant par l'entrée d'air 4 dans le local à chauffer 3. 2) Dispositif de chauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sonde de compensation 10 comporte un palpeur 12 sensible à la température de l'air ambiante et une résistance électrique de chauffage 13 réalisant un chauffage permanent à débit de chaleur constant coopérant-avec la sonde de conr pensation 10. 3) Dispositif de chauffage selon la revendication 2 caractérisé en ce que la sonde de compensation 10 comporte un rhéostat de règlage 14 pour réguler le débit de chaleur constant de la résistance électrique de chauffage 13. 4) Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que la résistance électrique 13 est reliée directement au réseau électrique. 5) Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que la résistance électrique 13 est chauffée par l'intermédiaire des circuits du thermostat 9. 6) Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications I à 5 caractérisé par le fait qu'il comporte un palpeur d'ambiance 15 placé à l'intérieur des moyens de chauffage 4 et réagissant en fonction de la température ambiante interne du local à chauffer 3, ce palpeur d'ambiance, à zone de réaction plus faible que celle du palpeur 12 de la sonde de compensation 10, présentant une régulation plus sensible pouvant être notamment de l'ordre du dixième degré Celsius.