Brevet FR2424577A1 — publié le 19791123

La présente invention a pour objet un dispositif de commande d'un réseau d'appareils de chauffage constitués notamment par des convecteurs, et complémentairement un appareil de chauffage adapté pour être régulé par un tel dispositif. Comme on le sait, les convecteurs destinés au chauffage des locaux, sont équipés de systèmes de régulation électronique présentant l'avantage de maintenir les pièces dans lesquelles ils sont situés, à une température pratiquement stable. En effet, la fourchette du thermostat électronique est d'environ t 1/10 degré C ce qui est très faible. Les convecteurs présentent également la possibilité dêtre réglés chacun de façon différente dans chaque . fi pièce. Dans le cas où plusieurs appareils de ce genre sont installés dans une grande pièce, le nombre de points de consigne de température est multiplié par le nombre d'appareils, ce qui constitue un avantage supplémentaire. En effet, chaque appareil possède sa propre régulation ainsi que sa sonde et son moyen de réglage, ce qui améliore très sensiblement l'équilibre des températures dans une grande pièce. En revanche, un problème se pose lorsque l'utilisateur désire modifier le point de consigne d'une partie, voir de l'ensemble du réseau d'appareils. Par exemple, on peut vouloir diminuer la température ambiante dans une chambre à coucher, dans une résidence secondaire dont la température devrait être régulée en semaine à 50 C environ, dans des bureaux après la fin d'une journée de travail etc.... Dans tous ces cas, un opérateur doit faire le tour de l'installation pour modifier la consigne de chaque appareil. Or, il est connu de déclencher automatiquement l'arrêt d'un réseau de convecteurs à partir d'une horloge programmée, à laquelle sont reliés directement les différents convecteurs. Mais un tel dispositif permet seulement de débrancher les convecteurs, et non de les placer à une température réduite de veille. En outre, les ordres de l'horloge auxconvecteurs entraient une commutation de puissance , qui provoque à son tour un parasitage gênant du réseau. Un tel dispositif est donc inapte à résoudre le problème posé. Llif.vention a pour but de résoudre ce problème, en réalisant un dispositif de commande permettant de réguler de façon très souple le passage d'une température de consigne principale correspondant au fonctionnement normal des appareils concernés, à une température de veille de ces derniers et vice-versa, et ce pendant des durées programmées. A cet effet, le dispositif selon l'invention est caractéri sé en ce que chaque appareil est équipé d'un circuit de réglage principal auquel correspond une température de consigne principale, et d'un circuit de réglage secondaire déterminant une température de veille, en ce que ce dispositif comporte des moyens pour programmer automatiquement la commutation d'une partie au moins des appareils, d'une température de consigne du circuit de réglage principal à une température de veille prédéterminée du circuit de réglage secondaire et vice-versa, ainsi que la durée de la période pendant laquelle les appareils sont réglés à la température de veille choisie. Il est ainsi possible, pour chaque appareil, de présélectionner la température de veille désirée, puis d'afficher sur le système de programmation automatique les heures de passage de la température de consigne principale à la température de veille et vice-versa, de sorte que les appareils ainsi programmés resteront à la température de veille voulue dans chaque cas pendant la durée affichée. Ce système de régulation est extr-emement souple, les circuits secondaires de réglage de la température étant réalisés indé pendamment des circuits principaux, et pouvant couvrir une gamme de 2 à 300C par exemple s'il s'agit de convecteurs. Suivant un mcde de réalisation de l'invention, les moyens de programmation comprennent une horloge programmable pour commander le passage de l'une à l'autre des températures précitées à des heures déterminées, reliée par l'intermédiaire d'un transformateur à l'ensemble des appareils par des fils-pilotes connectés, dans chaque appareil, à un organe relais agencé pour pouvoir commuter en fonction des ordres de l'horloge, les deux circuits de réglage et d'affichage de la température correspondant respectivement à la température de consigne principale et à la température de veille. L'usager peut présélectionner sur horloge la zone horaire des fils-pilotes, ce qui définit la ou les périodes pendant lesquelles les appareils pilotés seront en veille. Lorsque l'horloge envoie un ordre de commutation aux organes relais, les contacts de ceux-ci placent l'appareil sur son circuit de réglage secondaire, et reviennent automatiquement sur le circuit de réglage principal dès que l'ordre de l'horloge cesse. Si les appareils du réseau sont des convecteurs équipés de circuits de régulation intégrés, les commutations déclenchées padr l'horloge de commande sont toujours exécutées aux zéros de tension, ce qui évite des commutations de puissance et par conséquent des parasites gênants sur le réseau. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, on a représenté à titre non limitatif, deux modes de réalisation du dispositif de commande selon l'invention. - La figure 1 est un schéma électrique d'une première forme de réalisation du dispositif de commande conforme à l'invention, appliqué à des appareils de chauffage constitué par des convecteurs. - La figure 2 est une vue en coupe verticale simplifiée, d'un convecteur faisant partie du réseau d'appareils régulés par le dispositif représenté à la figure 1. - La figure 3 est une vue schématique partielle représentant un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention. En se reportant à la figure 1, on voit schématiquement un dispositif agencé pour la commande d'un réseau d'appareils de chauffage pouvant etre constitués par exemple par des convecteurs, tels que le convecteur 1 représenté à la figure 2. Conformément à l'invention, chaque appareil tel que le convecteur 1 est équipé d'un circuit de réglage principal 2 auquel correspond une température de consigne principale, et d'un circuit de réglage secondaire 3 déterminant une température de veille. Ces deux circuits comportent respectivement des groupes de résistances de réglage Ri et R2 (figure 1) pouvant etre reliées alternativement à un circuit intégré 4 assurant la régulation de l'appareil. Complémentairement selon l'invention, le dispositif de commande comporte des moyens pour programmer automatiquement la commutation d'une partie an moins des appareils tels que le convecteur i , d'une température de consigne du circuit de réglage principal 2, à une température de veille prédéterminée et pouvant etre affichée sur le circuit secondaire 3 et vice-versa, ces moyens de programmation permettant également de choisir la durée de la période pendant laquelle les appareils sont réglés à la température de veille choisie. Dans le forme d'exécution représentée, les moyens de programmation comprennent une horloge 5 programmable, d'un type connu en soi et agencée pour commander le passage de l'une à l'autre des température précitées à des heures déterminées. L'horloge 5 est reliée, par l'intermédiaire d'un transformateur 6, à l'ensemble des appareils 1, par deux fils-pilotes7, 8 connectés, dans chaque convecteur 1, à un organe relais 9 agencé pour pouvoir commuter en fonction des ordres de l'horloge 5, les deux circuits 2, 3 d'affichage et de réglage de la température de l'appareil. le courant de secteur alimentant par les connexions il le primaire du transformateur 6, celui-ci fournit à son secondaire une basse tension de 6 ou 12 volts par exemple. Un interrupteur 12 commandé par l'horloge 5 est placé sur l'une des connexions 11. les deux fils-pilote 7 et 8 reliés au secondaire du transformateur 6 sont connectés d'autre part à chaque convecteur 1 par deux fils de liaison 7a, 8a, le système relatif à un convecteur ayant été représenté sur la figure 1. ltorgane relais 9 peut etre quelconque, dans la mesure où il remplit les eonditions d'inversion de circuits et d'isolement. Dans l'exemple représenté, cet organe 9 est constitué par un microrelais du type REED-DIl, connu en soi et constitué par la combinaison d'un contact souple 13 et d'une bobine 14. lorsque la bobine 14 n'est pas excitée, le eontact 13 reste élastiquement appliqué dans une position a où il met en liaison le circuit de réglage principal 2 avec le circuit intégré de régulation 4. Lorsque le courant passe dans la bobine 14, le contact souple 13 est attiré dans la position b, qui met en service le circuit de réglage secondaire 3.Une capacité 15 est montée en parallèle entre les deux fils-pilotes7a, 8a reliés à la bobine 14, afin que le contact 13 reste constamment appliqué dans sa position b lorsque la bobine 14 est excitée. En outre, une diode redresseuse 16 est placée sur le fil 8a. Le fonctionnement et les avantages du dispositif de commande qui vient d'être décrit sont les suivants. Lorsque les convecteurs 1 sont en service normal, les organes relais 9 ont leur contact 13 branché sur les circuits de réglage et d'affichage principaux 2 de la température (position a), et aucun courant ne passe dans les fils-pilotes 7, 8 et les bobines 1 4. le contact 12 de l'horloge 5 est maintenu ouvert. L'utilisateur peut présélectionner sur l'horloge 5, au moyen d'un pion approprié, la zone horaire des fils-pilotes 7, 8 basse tension, afin de définir la période ou les périodes, pendant lesquelles les convecteurs 1 pilotés doivent être en veille. Lorsque, à l'heure prévue, l'horloge 5 déclenche l'ordre de passage des convecteurs 1 aux températures de veille qui ont été auparavant présélectionnées pour chaque convecteur 1 sur leurs circuits secondaires 3, le contact 12 se ferme, et le transformateur 6 alimente les fils-pilotes 7, 8 ainsi que l'organe-relais 9 en courant basse tension. Dans chaque convecteur 1, le contact 13, attiré par la bobine 14, passe en position b, et met en service le circuit de réglage secondaire 3 qui fait fonctionner l'appareil à la température de veille présélectionnée par l'utilisateur. Chaque appareil ainsi placé en température de veille, suit alors automatiquement les consignes de temps et de température indiquées sur l'horloge de programmation 5. le passage inverse de la température de veille à la température de consigne en fonetionnement normal se fait lorsque l'horloge 5 ouvre son contact 12 ; le courant cesse alors dans les filspilotes 7, 8, et les contacts souples 13 retournent élastiquement à leur position a correspondent à la mise en service des circuits de réglage principaux 2. Ce système de régulation est donc extrêmement souple : Il permet l'obtention automatique d'une température de veille pouvant couvrir toute l'étendue de l'échelle thermique pour des convecteurs (2 à 300C), entièrement indépendanede l'affichage principal des circuits de réglage 2. Au besoin, les températures de veille peuvent être différentes dans chaque pièce, et même être supérieures aux points de consigne principaux le dispositif de commande selon l'invention permet de réguler des charges très importantes, par exemple 30 kW ou davantage, par de petits courants de très faible tension. En outre, les commutations ont lieu au zéro de tension, ce qui évite le paresitage du réseau. Selon l'horloge de commande employée, les durées de veille peuvent varier entre quelques heures et plusieurs jours. Un tel système est donc extrêmement souple et offre à l'usager des facultés de manoeuvre pouvant couvrir pratiquement tous les cas possibles. Il y a lieu en outre de remarquer qu'aucune modification de l'installation du réseau de puissance ntest nécessaire, et que la répartition de l'énergie sur les trois phases reste identique. En cas de panne de l'horloge de programmation 5, ou du transformateur 6, ou du relais 9, aucun courant ne passe dans les fils-pilotes 7, 8, de sorte que les convecteurs 1 sont automatiquement repositionnés sur leurs points de consigne principaux. La programmation de l'horloge 5 peut par ailleurs être annulée par ltad- jonction de l'interrupteur 12 sur le primaire du transformateur 6. Dans la variante de réalisation représentée à la figure 3, le dispositif est destiné à la commande de x réseaux d'appareils de chauffage, x étant égal à 3 dans cet exemple. A chaque réseau d'appareils, correspond un fil-pilote 17, 18, 19 relié au secondaire du transformateur 21 avec interposition d'un interrupteur 22. Chaque fil-pilote 17, 18, 19 est relié aux différents organes-relais des appareils du réseau associés, le retour du courant à partir de l semble des trois séries d'organes-relais étant assuré par un fil commun 23 relié au secondaire du transformateur 21. Celui-ci est donc adapté, dans cette forme d'exécution, au nombre de réseaux d'appareils à commander. Dans ce cas comme dans la forme de réalisation précédente, le courant nécessaire à la commande de chaque appa reil peut être par exemple d'environ 10 milli-ampères. Par ailleurs, le fonctionnement du dispositif est le même dans cette forme de réalisation que dans celle représentée à la figure 1. L'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution décrites et peut comporter des variantes de réalisation. Ainsi, on peut remplacer les relais 9 par tout autre organe équivalent, par exemple un coupleur optique. Le dispositif de commande et l'appareil de chauffage conformes à l'invention offrent donc à l'utilisateur des facultés extrêmement intéressantes, le dispositif pouvant être appliqué à d'autres appareils de chauffage que les convecteurs, notamment des chaudières à mazout pourvues de deux points de consigne. REVEmDICATIONS 1 - Dispositif de commande d'un réseau dtappareils de chauffage eonstitués notamment par des eonvecteurs, caractérise en ce que chaque appareil est équipé d'un circuit de réglage principal auquel correspond une température de consigne principale, et d'un circuit de réglage secondaire déterminant une température de veille, et en ce que ce dispositif comporte des moyens pour programmer automatiquement la commutation d'une partie au moins des appareils, d'une température de consigne du circuit de réglage principal à une température de veille prédéterminée et vice-versa, ainsi que la durée pendant laquelle les appareilssont maintenus à la température de veille choisie. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mo yens de programmation comprennent une horloge programmable pour commander le passage de l'une à l'autre des températures précitées à des heures déterminées, reliée par l'intermédiaire dtun transformateur à l'ensemble des appareils par des fils pilotes connectés, dans chaque appareil, à un organe relais agencé pour pouvoir commuter en fonction des ordres de horloge, les deux circuits de réglage et d'affichage de la température correspondant respectivement à la température de consigne prin cipale et à la température de veille. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que horloge est munie d'un contact par réseau d'appareils à pro grammer. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 2 et 5, caractérisé en ce que Itorgane relais de commutation entre les deux circuits est notamment un micro-relais ou un coupleur optique. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, destiné à la commande de x réseaux d'appareils de chauffage, caractérisé en ce qu'à chaque réseau est associé un fil-pilote distinct pourvu' d'un contact actionné par l'horloge, et un fil-pilote commun à l'ensemble des x réseaux, ces fils-pilotes étant connectés. au secondaire du transformateur. 6 - Appareil de chauffage notamment convecteur, destiné à être régulé par un dispositif de commande conforme à l'une des reven dications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un premier circuit de réglage principal de la température, et un second circuit de réglage secondaire pour régler une température de veille, ainsi qu'un organe relais entre ces deux circuits, cet organe relais étant agencé pour être relié à une horloge de commande programmable, extérieure à l'appareil.