Brevet FR2401410A1 — publié le 19790323

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la détermination électrique des énergies thermiques cédées par des radiateurs installés dans des locaux. pes systèmes de mesure sont connus pour la détermination non électrique des énergies thermiques cédées par des radiateurs installés dans les appartements d'immeubles d'habitation ou de grands ensembles, en vue de la répartition des coats. Le système de mesure équipant chaque radiateur doit & re lu régulièrement (annuellement par exemple) par un agent. Ce dernier doit pouvoir accéder aux appartements lire le système de mesure affecté à chaque radiateur, puis noter les valeurs. L'invention a pour objet un procédé de détermination des énergies thermiques cédées par les radiateurs, permettant un affichage centralisé dans l'immeuble ou le grand ensemble, dans lequel la contribution de chaque radiateur à la consommation thermique totale est ajustable indi viduellement > à partir de la surface radiante et des particularités du local considéré, réalisé de façon qu'une fraude par intervention dans le dispositif de mesure soit impossible ou décelable et se traduisant par un dispositif sans maintenance, qui permet une mesure précise de l'énergie thermique prélevée sur le robinet d'eau et une mesure précise de l'rechange de chaleur entre appartements voisins. Selon une caractéristique essentielle de llinvention, la différence de température entre la surface du radiateur et la paroi du local est utilisée comme mesure de l'énergie thermique cédée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels - la figure I représente l'installation dans une pièce des éléments utilisés pour le procédé, ainsi que l'affichage d compteurs dans un poste central; - la figure 2 représente la réalisation précise du dispositif de mesure électronique installé dans l'appartement; - la figure 3 représente le diagramme des signaux de l'amplificateur dtintégration, utilisé dans l'électronique de mesure de l'installation. La figure I représente une pièce 1 d'un appartement, avec un radiateur 3 disposé sous une fenêtre 2 et un mur intérieur 4. Chaque radiateur 3 de l'appartement est équipé par exemple d'un thermocouple 5 et un mur intérieur 4 du local considéré d'un thermocouple 6. Le thermocouple 5 constitue une sonde de mesure et le thermocouple 6 une sonde de référence (groupe de sondes). La ligne en tirets 7 indique la liaison avec les groupes de sondes des pièees voisines de l'appartement. La températuré d'un mur intérieur étant égale à la température ambiante moyenne, elle convient parfaitement bien comme température de référence pour la température de chauffage. Tous les groupes de sondes d'un appartement sont branchés en série par une ligne circulaire 8 et délivrent une tension continue différentielle à l'électronique de mesure 9, installée dans l'appartement (dans le vestibule par exemple). Il est évidemment possible d'utiliser aussi des groupes de sondes à thermistance au lieu de groupes de sondes à thermocouple. - Un compteur 11 d'un tableau 50 (comprenant par exemple 16 compteurs pour 4 appartements a chacun des étages I à IV) est affecte dans un poste central 10 (dans la cave par exemple) à chaque appartement et indique l'énergie thermique consommée. Ce poste central 10 assure également une alimentation centralisée a l'électronique de mesure 9 dans les appartements. La figure 2 représente les groupes de sondes de température 20, 21 pour deux pièces,par par exemple d'un appartement. Chaque groupe de sondes 20, 21 est constitué par les thermocouples 5, 6 ou 5', 6' branchés en série, une résistance 22, 23 étant couplée en parallèle avec chaque branchement série 5, 6 ou 5t, 6'. Chaque groupe 20, 21 comporte en outre une ligne de cuivre 24, 25 affectée à la sonde de mesure 51 5' et la protégeant comme suit. Lorsque le fil d'alimentation 26 de la sonde de mesure 5,par exemple, est coupé intentionnellementl le couplage en série de toutes les sondes n'est pas interrompu par suite de la résistance 22 couplée en parallèle avec les sondes 5, 6.L'interruption de l'ensemble de la ligne circulaire 8 s'effectue toutefois par la ligne de cuivre 24 détériorée simultanément La ligne circulaire 8 ainsi ouverte se comporte comme une antenne, capte la fréquence secteur de 50 Hz présente dans le local et l'applique à llélectro- nique de mesure 9, qui traite cette fréquence de façon que le compteur ll affiche un multiple de la valeur obtenue en service normal, afin de facturer au responsable de l'appartement un montant majoré en conséquence. Les résistances 22 23 permettent d'adapter la sensibilité de chaque groupe de sondes à la surface du radiateur considéré. Un dimen- sionnement approprié de ces résistances de pondération permet de tenir compte de l'influence des murs extérieurs et d'autres données. Une tension continue différentielle u des paires de g sondes de mesure et de référence 5, 6 ou 5', 6' apparat entre les extrémités 27, 28 de la ligne circulaire 8 et représente une mesure de la différence de température entre ces sondes. La tension continue différentielle est ensuite traitée par l'électronique de mesure 9 > constituée par un commutateur électronique 30, un amplificateur intégrateur 31 en aval, un étage déclencheur 32 commandé par l'amplificateur et un diviseur de fréquence 33 en aval, dont les impulsions de sortie sont transmises au compteur 11 affecté à l'appartement et situé dans le poste central 10, qui contient aussi l'alimentation 40 nécessaire des électroniques de mesure 9. La tension continue différentielle u de toutes les sondes g de mesure et de référence est appliquée au commutateur 30 > qui inverse sa polarité afin d'éviter leinfluence de tensions de dérive de l'amplificateur intégrateur 31. En présence dlune telle tension continue, la tension ui de sortie de l'amplificateur intégrateur 31 croît en fonction de la constante de temps RC du condensateur 51 et de la résistance 52 et, pour une valeur déterminee, active l'étage déclencheur 32, dont la sortie ut présente une discontinuité de tension. L'étage déclencheur 32 commande le commutateur 30, de sorte que la polarité de la tension d'entrée u appliquée est inversée g sur l'amplificateur intégrateur 31. Le fonctionnement est décrit ci-dessous a l'aide de la figure 3.L'amplificateur intégrateur 31 intègre la tension thermoélectrique appliquée à l'entrée + jusqu'à ce que le niveau de déclen- chement U1 soit atteint; le commutateur 30 est alors actionné et une intégration s'effectue dans le sens inverse, jusqu'au niveau de déclenchement U2. UTh désigne la tension thermoélectrique résultante et UDr une tension additionnelle d'erreur ou de dérive. Lorsque la vitesse de croissance de U a augmente par suite d'une telle tension UDr, elle diminue de la même valeur pendant la décroissance et la fréquence de la tension d'intégration n'est ainsi pas influencée par la tension d'erreur UDr. L'amplificateur intégrateur 31 délivre à sa sortie u. une tension en dents de scie avec une fréquence de 10 Hz par exemple. L'étage déclencheur 32 délivre par suite å sa sortie ut un train de signaux rectangulaires de même fréquence, transmis au diviseur de fréquence 33. Ce dernier, de rapport 10411 > délivre ainsi a sa sortie uf trois impulsions/heure qui sont transmises au compteur d'impulsions mécanique ll six décades. REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination électrique des énergies thermiques cédées par des radiateurs installés dans des locaux, ledit procédé étant caractérisé par l'utilisation de la différence de température entre la surface du radiateur et le mur du local comme masure de l'énergie thermique cédée. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les radiateurs et un mur d'une pièce sont équipés chacun d'une sonde de mesure eut d'une sonde de référence formant un groupe de sondes, et tous les groupes de sondes sont reliés à un convertisseur tension-fréquence, de façon que les tensions de signal des groupes de sondes s'additionnent sur le convertisseur qui commande un oeiteur 3. Dispositif selon revendication 1 et 2, caractérisé an ce que des thermocouples sont utilisés comme sondes de température, et une résistance de pondération est affectées chaque groupe de sondes pour lsadap- tation à la surface du radiateur. 4. Dispositif selon revendication 2, caractérisé en ce le convertisseur tension-fréquence est constitué par un amplificateur intégrateur et un commutateur électronique en amont, qui est commandé par un étage déclencheur branché en aval de l'amplificateur intégrateur.