Brevet FR2345883A1 — publié le 19771021

La présente invention concerne un dispositif de commande électrique automatique d'une installation de chauffage à l'aide d'au moins une horloge. Un premier objet de l'invention est de prévoir le fonctionnement du chauffage à des périodes différentes de la journée dans des zones différentes de l'habitation Cela provient de la constatation que, dans un logement, on n'occupe pas toutes les pièces à la fois au même instant.Par exemple, le jour, les chambres sont inoccupées tandis que les salles de séjour et cuisines nécessitent un chauffage. Inversement, la nuit il suffit de chauffer les chambres. Cette répartition peut être d'ailleurs encore plus complexe dans le cas d'un immeuble où l'on doit chauffer différemment à des périodes différentes les chambres, les cabinets de toilette, les cuisines et pièces où l'on prend les repas, les locaux professionnels. Un deuxième objet de l'invention est de prévoir un réglage d'intensité de chauffe pour chaque zone et chaque période de chauffage. En effet, dans les foyers équipés du chauffage électrique (par exemple chauffage intégré ou à accumulation) le seul réglage existant s'effectue par un thermostat d'ambiance incorporé à chaque appareil. Il s'ensuit que la commande est toujours manuelle et que lorsqu'une pièce est inoccupée soit l'appareil continue de fonctionner en donnant un chauffage bien souvent superflu, soit l'appareil est arrêté et lorsqu'on voudra occuper la pièce, cela nécessitera une remise en route et un temps de chauffage minimum pour atteindre la température désirée.On n'obtient donc pas le confort permis tel qu'on pourrait l'obtenir par une telle installation. Suivant l'invention, on prévoit un dispositif qui combine, en un ensemble compact a) au moins une horloge; b) et au moins deux séries - d'interrupteurs à trois positions, automatiques, arrêt, manuelles, - de fusibles, - de contacteurs, - de thermostats d'ambiance, chacune de cesséries d'organe étant destinée à commander les appareils d'une zone de chauffage. On peut prévoir autant d'horloges et de séries d'organes que l'on veut, en général, une horloge actionne un inverseur qui actionne, à son tour, soit l'une soit l'autre série d'organes que l'on vient de définir. Une installation électrique déterminée a une puissance limitée qu'il ne faudra pas dépasser par une charge excessive en lui faisant supporter le fonctionnement de l'ensemble de l'installation alors que cela n'est pas nécessaire et n'a pas été prévu. Pour éviter celà, l'inverseur est un relais de délestage. Après chaque relais de délestage, on peut prévoir deux autres circuits commandés par un autre relais de délestage en aval du précédent et relatif à ces deux séries concernant deux zones de chauffage. De même, les relais de délestage pourront être remplacés chacun par une horloge commandant les circuits appropriés d'une autre horloge actionnant à son tour un nouvel inverseur susceptible d'alimenter deux séries d'organes repris ci-dessus et concernant deux autres zones de chauffage Le dispositif de l'invention permet de séparer le chauffage d'un logement, ou une partie de celui-ci en deux ou plusieurs zones.Par exemple, une zone jour, pouvant compren dre la commande des appareils de la salle de séjour, du salon, de la cuisine et du hall, commandée par un thermostat d'ambiance mural ; et une zone nuit, pouvant comprendre la commande des appareils des chambres à coucher, commandée par un thermostat d'ambiance mural situé dans le voisinage des chambres L'appareil peut aussi faire fonctionner indépendamment, ou en meme temps, automatiquement, aux heures choisies A l'avance, le chauffage électrique dans chacune des zones. Enfin, il peut, en cas de programme discontinu, revenir à la commande manuelle pour l'une ou l'autre des zones alors que l'autre ou les autres zones restent à fonctionnement automatique ou non. L'horloge peut être simple ou être à programme hebdomadaire et journalier avec réserve de marche. Les avantages du dispositif de l'invention sont les suivants Tout d'abord, on obtient une automaticité intégrale de l'installation grâce à la régulation centrale automatique. Ensuite, le confort est amélioré car on peut chauffer en temps opportun la pièce qu'on veut occuper. On améliore la sécurité, car on peut séparer les fonctionnements de chacune des zones et disposer d'une réserve, pour les appareils électro-ménagers, par exemple. I1 ne faut pas oublier que l'appareil est simple car il se présente sous la forme d'une petite armoire préfabriquée et précâblée qui stintercale entre le disjoncteur et le tableau de protection par un branchement aux bornes prévues. Puis on peut citer une grande-souplesse d'application car la commutation est possible sur tout type de courant. De plus, alors que l'utilisation principale sera prévue pour le chauffage électrique, on peut aussi l'utiliser pour tout autre mode de chauffage, par exemple un chauffage A combustible liquide, puisque l'un quelconque des contacteurs pourra déterminer l'alimentation du brûleur et du circulateur d'une telle installation.- Enfin, l'intérêt principal de ce dispositif réside dans l'économie. En effet, les thermostats de zone permettent de réduire la-température des pièces inoccupées. En cas de chauffage électrique, on peut obtenir une prime fixe de raccordement fortement diminuée. Et surtout on diminue les temps de chauffage et le confort perçu est accru. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante qui en donne trois exemples non limitatifs de réalisation pratique qui sont illustrés à l'aide des dessins joints dans lesquels - la figure I est un schéma d'une installation à deux zones commandée par deux horloges, - la figure 2 est un schéma d'une installation à deux zones commandée par une horloge, - la figure 3 est une installation à trois zones commandée par une horloge et un relais de délestage. Dans les trois exemples, l'appareil est alimenté par les deux lignes 1, 2 qui sont par exemple, deux phases de l'alimentation générale. Les lignes 1, 2 sont protégées par des fusibles, tel qu'on le voit à la figure 1. A la figure 1, on distingue deux dispositifs identiques, le dispositif supérieur étant destiné à l'alimentation du chauffage le jour tandis que le dispositif inférieur est destiné à l'alimentation du chauffage la nuit. Chacun des dispositifs se compose d'une horloge, HJ ou HN,a'limentées pectivement par les lignes 3 et 4 et qui actionne un interrupteur que l'on voit clairement dans l'encadré relatif aux horloges HJ et HN.Il est prévu, en outré, une ligne 11 qui abou tit à un interrupteur à trois positions 7 qui détermine ltar- rêt complet (0), la marche en automatique (A) et la marche en manuel (M).Dans ce dernier cas, la dérivation 23 alimente la ligne 15 qui comporte, en série, la bobine d'un contacteur jour BJ et un thermostat T1 pour se relier à la ligne 20 Lorsque l'interrupteur 7 est branché, en automatique, il peut alimenter, sur commande de l-'horloge Hj, directement la ligne 15. La bobine Bj du contacteur détermine le fonctionnement de celui-ci qui peut mettre en circuit les appareils électriques d'une zone ou encore commander le brûleur et le circulateur d'une installation de chauffage à combustible liquide. Il peut aussi s'agir d'une installation de chauffage au charbon ou à tout autre combustible. Par exemple, on peut aussi prévoir que le contacteur Bj commande une électro-vanne d'ouverture d'un circuit de chauffage urbain. Le thermostat TI se trouve dans la zone considérée et règle le fonctionnement des appareillages suivant la température voulue d'une manière qui est bien connue. Dans le deuxième circuit relatif à l'horloge de nuit Hnv on reconnait les mêmes organes, à savoir une ligne 12 qui commande un interrupteur à trois positions 8 pouvant alimenter directement la ligne 16 par le contacteur à'horloge Hn ou cette même ligne 16 par l'intermédiaire de la dérivation 24. La ligne 16 commande, en série, la bobine Bn du contacteur du circuit de nuit et le thermostat T2. En se reportant à la figure 2, on reconnaît des organes similaires mais, ici, il n'existe qu'une seule horloge HI qui est alimentée par la ligne 5 et qui commande un interrup teur alimenté par l'interrupteur à trois positions 9 relié à la ligne 13d'alimentation-La grande différence réside ici dans le fait que l'interrupteur ou inverseur de l'horloge HI alimente soit la ligne 17, soit la ligne 19. La ligne 17 actionne, en série, la bobine Bjl d'un contacteur (relatif au jour, par exemple) et le thermostat T3. La ligne 19 alimente en série la bobine Bnl d'un contacteur (relatif au chauffage de nuit, par exemple) et le thermostat T40 On voit ici qu'il est impossible d'alimenter, par l'intermédiaire de l'horloge HI, l'un et l'autre circuit.Par contre, on peut alimenter l'un et l'autre circuit en plaçant l'interrupteur 9 en position manuelle M pour dériver le courant par la dérivation 25 et alimenter la ligne 17 ou la ligne 19 respectivement par l'un ou l'autre des interrupteurs manuels 27 ou 28. La figure 3 représente une variante un peu plus complexe du circuit de la figure 2, comme il va maintenant être expliqué. On y reconnaît les mêmes organes, c'est-à-dire que l'horloge H2 est alimntée par la ligne 6 de la meme façon que précédemment.La ligne 14 alimente l'interrupteur à trois positions 10 qui, dans la position automatique, alimente l'interrupteur de l'horloge H2 qui lui-même est monté en inverseur, commue dans le dispositif représenté à la figure 2, et peut alimenter, soit la ligne 18, soit la ligne 20.La ligne 20 alimente un circuit rigoureusement identique au précédent, c'est-à-dire, qu'en série, on alimente la bobine BN2 et le thermostat T4 relié à la ligne 2. Par contre, la ligne 18 est connectée à un relais de délestage R qui alimente soit la ligne 21 soit la ligne 22. La ligne 21 actionne, de façon classique, la bobine du contacteur Bj2 et le thermostat T5 tandis que la ligne 22 alimente la bobine du contacteur Bj3 et le thermostat T6. Les bobines Bj2, Bj3 et BN2 peuvent étre alimentées manuellement en mettant l'interrupteur à trois positions 10 sur la position M pour alimenter la dérivation 26 sur laquelle sont branchés trois interrupteurs 29, 30, 31 qui peuvent, respectivement, etre reliés et alimentés des trois lignes 20, 22 et 21. Le fonctionnement du dispositif de la figure 1 va être expliqué. Il est facile à comprendra en marche manuelle, lorsque l'interrupteur 7 ou l'interrupteur 8 est branché en M pour alimenter les lignes 15, 16 qui alimentent alors les bobines BJ ou BN et les thermostats TI ou T2. En marche automatique, l'horloge Hj ou Hn alimente ou non la ligne 15 et la ligne 16 en fonction du réglage qui aurait été fait sur lesdites horloges. Quand les températures voulues par les thermostats T1 et T2 ont été atteintes, ceux-ci coupent les circuits et ils referment les circuits lorsque la température est descendue à une certaine limite. Lorsque l'un ou l'autre des circuits 15 ou 16 sont sous tension, les bobines Bj et BN commandent les contacteurs respectifs.Le fonctionnement du dispositif de la figure 2 est facile à comprendre en ce qui concerne la marche manuelle au cours de laquelle il faut actionner l'interrupteur 9 en position M pour alimenter l'un ou l'autre ou l'un et l'autre des circuits 17 et 19 grâce aux interrupteurs 28 et 27. En marche automatique, c'est-à-dire dans la position A de l'interrupteur 9, l'inverseur de l'horloge H1 alimente soit le circuit 17 soit le circuit 19 pour commander les bobines Bjl et BNI ainsi que les thermostats T3 et T4 qui fonctionnent exactement de la meme façon que les bobines des thermostats de la figure I La grande différence est, qu'ici, en automastique, on ne peut alimenter les circuits 17 et 19 que séparer ment et jamais en meme temps Dans la réalisation de la Pigure 3, la marche manuelle s'effectue, de la même façon, par un positlonnement convenable de l'interrupteur 10 sur la position M et par l'action- nement des interrupteurs 29, 30, 31 pour alimenter, r volonté; les circuits 21, 22 ou 20. Én marche automatique, lthorlo- te H2 permet d'alimenter soit la ligne 18, soit la ligne 20. La ligne 20 actionne, de manière connue, les bobines BNa et leur thermostat T7. La ligne 18 est branchée sur un relais de délestage R qui, lorsqu'il est trop chargé sur un circuit, le circuit 21 par exemple, reporte le courant sur un autre circuit, le circuit 22, par exemple. De cette maniere, on limite l'Intnsi- té pour une installation donnée. Naturellement, les exemples représentés ne sont pas limitatifs et une infinité de montages pourront être utilisés avec les cinq éléments de base qui ont été énumérés. REVENDICATIONS 1 / Dispositif de commande électrique automatique d'une installation de chauffage à l'aide d'au moins une horloge, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il combine, en un ensemble compact a) au moins une horloge, b) et au moins deux séries - d'interrupteurs à trois positions, automatiques, arret, ma nuelles, - de fusibles, - de contacteurs, - de thermostats d'ambiance, chacune de ces séries d'organes étant destinée à commander les appareils d'une zone de chauffe. 20/ Dispositif, tel que défini dans la revendication 1, c a r acté r i s é par le fait qu'il comporte deux horloges et deux séries d'organes repris en b) ci-dessus. 3"/ Dispositif, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait qu'il comprend une horloge actionnant un inverseur qui actionne, à son tour, soit l'une, soit l'autre série d'organes repris en b) ci-desusO 4 / Dispositif, tel que défini dans la-revendication 3, c a r a c t é r i s é par le fait que 1'inverseur est un relais de délestage. 50/ Dispositif, tel que défini dans la revendication 4, c a r a c t é r i s é par le fait que chaque relais de délestage actionne un autre relais de délestage relatif à deux autres séries d'organes repris en b) concernant deux autres zones de chauffage. 60/ Dispositif, tel que défini dans la revendica tion 3, c a r a c t é r i s é par le fait que chaque inverseur commandé par une horloge, commande les circuits appropriés d'une autre horloge actionnant un nouvel inverseur susceptible d'alimenter deux séries d'organes repris en b) concernant deux autres zones de chauffage.