Brevet FR2442406A1 — publié le 19800620

L'invention concerne une installation pour économiser l'énergie lors du chauffage, respectivement de la climatisation des locaux, qui comprend au moins un thermostat d'ambiance et des interrupteurs qui dépendent de la position, respectivement de l'état de fermeture des fenêtres et des portes, ou similaires, ct qui agissent sur les thermostats associés. Une telle installation a été déjà décrite dans le brevet AT-PS 341156. Dans cette installation connue, la totalité des interrupteurs associés aux ouvertures du local qui peuvent être fermées agissent sur un dispositif de chauffage, respectivement provoquent l'activation de ce dispositif qui produit à son tour le déclenchement du thermostat d'ambiance par la simulation d'une température ambiante plus élevée et entraine par cela la coupure de 1 apport d'énergie. Cependant avec ces installations il n'est possible de réaliser que de très faibles économies d'énergie et encore exclusivement en régime de chauffage et non pas en régime de refroidissement, car une baisse de température ambiante ne se produit que lorsque une ouverture du local qui peut être fermée reste ouverte. De ce fait, lorsque le local n'est pas utilisé temporairement , les portes et les fenêtres sont en général fermées, de sorte que dans ce cas la température ambiante est maintenue à la valeur programmée par les thermostats d'ambiance. Une baisse de température ambiante ne se produit donc que pendant des intervalles de temps, souvent relativement courts, ou une fenêtre ou une porte reste ouverte, de sorte que pour cette raison il n'est possible de réaliser que de très faibles économies d'énergie. L'invention a pour'objet de réaliser une installation du type précité qui assure une économie importante d'énergie aussi bien en régime de chauffage qu'en régime de refroidissement. Selon l'invention cet objet est atteint en ce que les interrupteurs associés, d'une part aux fenêtres et d'autre part aux portes, agissent de façon différente sur la température de commutation du thermostat d'ambiance prévu pour une piece ou un groupe de pièces connexes de telle manière, que les commutateurs qui surveillent les fenêtres, dans leur position, qui correspond à une fenêtre non fermée modifient plus fortement la température de commutation que ne le font les commutateurs qui surveillent les portes, dans leur position qui correspond à la porte fermée qui, de façon appropriée ne peut etre verrouillée que de l'intérieur. On obtient ainsi que pendant tout le temps où la porte est fermée et donc le local n'est pas utilisé, la température ambiante soit réduite dans une certaine mesure respectivement qu'on admette en régime de refroidissement une température ambiante plus élevée, ce qui conduit, dans les deux cas, notamment pendant une période plus longue de non utilisation du local, à des économies considérables d'énergie. L'étendue de l'écart par rapport à la température réglée sur le thermostat est choisie de manière appropriée de façon que la température réglée puisse être à nouveau atteinte dans un temps relativement court, éventuellement, ou que même en cas de température diminuée ou augmentée les conditions régnant dans le local soient dans une certaine mesure acceptables pour une personne qui y entrerait.En régime de chauffage il s'est avéré par exemple lorsque la porte est verrouilléede l'extérieur qu'une diminution d'environ 6 K est appropriée, par contre, en régime de refroidissement , une augmentation de température d'environ 3 - 6 K selon le réglage du thermostat d'ambiance pourrait s' avérer appropriée. Dans le cas du régime de refroidissement il résulte ainsi en outre l'avantage que le saut de température entre une température extérieure, éventuellement très élevée, et celle du local climatisée est diminué Une autre économie d'énergie résulte en cas de l'ouverture d'une fenêtre, du fait de la plus forte modification du point de commutation du thermostat par les interrupteurs qui contrôlent les fenêtres.Lorsqu'on ouvre une fenêtre, le point de commutation du thermostat d'ambiance subit un décalage relativement important, par exemple de 10 K ou davantage, et par cela l'apport d'énergie pour le chauffage respectivement ie refroidissement du local est très fortement réduit. En outre par ce mode de fonctionnement de l'installation de chauffage, respectivement de refroidissement, les utilisateurs du local sont incités de n' aérer le local que très brièvement, mais compiètement, car autrement ils doivent s'accommoder de températures ambiantes inconfortables du fait que la variation de température de l'air frais riche en oxygène exige moins d'énergie que l'air usé riche en azote ou en bioxyde de carbone il résulte une économie d'énergie additionnelle. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention il est prévu que les interrupteurs qui surveillent les fenêtres soient montés en parallèle et agissent, le cas échéant, par l'intermédiaire d'un commutateur, sur un élé- ment modifiant le point de commutation du thermostat d'ambiance tel qu'une résistance de chauffage ou un élément Peltier et les interrupteurs qui surveillent les portes agissent sur un autre élement analogue, de même avec interposition éventuelle d'un commutateur. I1 résulte ainsi un montage très simple et en cas d'une installation de climatisation lors du passage du régime de chauffage au régime de refroidissement ou vice versa le commutateur est actionné de manière appropriée en fonction de la température, respectivement de manière automatique. Bien entendu il est possible également de décaler le point de coumutation du thermostat d'ambiance par voie mécanique, par exemple au moyen d'un entralnement électromécanique commandé par les interrupteurs. Selon une autre forme très avantageuse de réalisation de l'invention l'interrupteur, respectivement les interrupteurs, surveillant la porte ou les portes, et les interrupteurs qui surveillent les fenêtres activent le même élément modificateur du point de commutation du thermostat d'ambiance, tel qu'une résistance de chauffage ou un élément Peltier, les deux circuits de commutation étant branchés sur la même tension, de préférence sur une basse tension, par exemple de 24 V, cependant dans le circuit de commutation des interrupteurs surveillant les portes est montée une résistance additionnelle qui est éventuellement une partie d'un reseau diviseur de tension, ce qui rend possible un agencement très compact des thermo stats d'ambiance et des économies lors de la pose des conducteurs électriques dans le cas où la résistance additionnelle est disposée dans la zone de l'interrupteur. La descriptbn qui va suivre en regard du dessin annexé, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1 et 2 montrent les schémas de montage de deux formes différentes de réalisation de l'invention. L'installation 2 qui commute ou rend possible l'apport d'énergie pour chauffage et/ou refroidissement est commandée par l'intermédiaire d'un thermostat d'ambiance 1 respectivement 1'. L'installation 2 peut être constituée par exemple par une vanne actionnée électriquement d'une installation de chauffage à eau chaude ou à vapeur, la machine soufflante d'un four électrique à accumulation, une pompe de chaleur ou un groupe frigorifique respectivement un appareil de climatisation, ou par un relais qui commute de tels appareils. Le thermostat d'ambiance 1 respectivement 1' comprend un verrou de maintien 3 à déclenchement thermique, qui lorsque la température dépasse, ou tombe au-dessous de la valeur réglee ouvre ou ferme l'inLerrupteur 4, en fonction de la valeur de température réglée. I1 est évident que le ver rou de maintien peut être remplacé par un circuit électronique d'évaluation qui réagit à des températures réglables,et dans ce cas l'interrupteur4 est construit de manière appropriée comme interrupteur électronique. Selon la forme de réalisation selon la figure 1, sont disposées dans le thermostat d'ambiance, à proximité du verrou de maintien 3, deux résistances de chauffage 5,5' et un élément Peltier 6, qui sont donc en mesure, dès qu'on les met à la tension continue auxiliaire U' de modifier la température au voisinage immédiat du verrou de maintien et de décaler ainsi la température de commutation par rapport à la température ambiante qui règne effectivement. La résistance de chauffage 5 est reliée par l'intermédiaire du commutateur bipolaire 7, respectivement de l'une de ses voies de contacts, avec un interrupteur 8 qui surveille l'état de fermeture d'une porte et qui, dans le cas où la porte est verrouillée, est fermé. Un ensemble verrou-interrupteur approprié pour cette utilisation est décrit par exemple dans le brevet AT-PS 297869. Dans ce cas, l'interrupteur est actionné par un élément de la serrure de la porte qui peut être par exemple un verrou ou un loquet à verrouillage extérieur. En principe il n'est pas du tout nécessaire de prévoir pour actionner les interrupteurs un élément de serrure à verrouillage extérieur.Ainsi on connaît des serrures qui, par un positionnement approprié, éventuellement par la fixation des éléments de verrouillage, et un actionnement subséquent du loquet, peuvent être verrouillées en fermant simplement la porte et qui ne peuvent être ensuite déverrouillées qu'au moyen d'une clé. Dans ces cas on peut utiliser par exemple la modification de la position du loquet par rapport aux éléments de verrouillage se trouvant en position de verrouillage pour actionner un interrupteur incorporé dans la serrure. Si l'interrupteur 8, respectivement un interrupteur d'un groupe d'interrupteurs de surveillance de portes montés en parallèle, est fermé, la résistance de chauffage 5 se trouve sous la tension auxiliaire U' et chauffe l'environnement du verrou de maintien 3 qui de ce fait décale vers le bas sa température de commutation par rapport à la température ambiante effective. La deuxième résistance de chauffage 5', dont la résistance à une valeur inférieure à celle de la résistance de chauffage 5 et présente donc une puissance de chauffe superieure à celle de la résistance de chauffage 5, est reliée par l'intermédiaire d la deuxième voie de contact du commutateur 7 à un interrupteur 9, respectivement à un groupe d'interrupteurs 9 connectés en parallèle, qui sont fermés dans le cas où la fenêtre associée n'est pas fermée. Par conséquent si l'on ouvre une fenêtre la résistance de chauffage 5' est reliée à la tension auxiliaire U' et chauffe l'environnement du verrou de maintien plus fortement que ne le ferait la résistance de chauffage 5.De ce fait la température de commutation du verrou de maintien 3 est abaissée davantage par rapport à la température ambiante que dans le cas où la porte est fermée de l'extérieur. L'invention peut aussi être appliquée aux installations de climatisation lorsque celles-ci travaillent en régime de refroidissement. Dans ce cas on commute simplement le commutateur 7, respectivement 7'. Dans le cas de la figure 1, par la fermeture d'un interrupteur 9 faisant suite à l'ouverture de la fenêtre associée , l'élément Peltier 6,61 est mis directement sous la tension continue auxiliaire U', la jonction 6 dudit élément étant disposée près du verrou de maintien 3; par contre, la deuxième jonction 61 est maintenue à une température fixe, respectivement à une température qui ne varie que lentement, telle que la température ambiante, du fait par exemple que cette jonction est placée dans un bloc constitué d'un matériau très bon conducteur de chaleur exposé à la température ambiante.La polarité de la tension auxiliaire U' est choisie de manière que la jonction 6, par conséquent aussi l'environnement du verrou de maintien 3, se refroidissent , de sorte que sa température de commutation par rapport à la température ambiante effective est décalée vers le haut. Si, par contre, c'est l'interrupteur 8 qui est ferme, l'élément Peltier 6, 61 est mis sous la tension qui diminue entre les bornes de la résistance 11 du divi seur de tension 10, 11 et dans ce cas il est prévu en plus une diode 12 qui bloque le passage du courant par la résistance 11 lorsque l'interrupteur 9 est fermé et le commutateur 7 est dans la position correspondante. En raison de la tension plus réduite appliquée, la puissance de refroidissement de la jonction 6 est diminuée et la température de commutation du verrou de maintien 3 est moins fortement abaissée par rapport à la température ambiante que dans le cas où l'interrupteur 8 est fermé, respectivement où une fenêtre est ouverte. La forme de réalisation selon la figure 2 ne diffère en essence de celle selon la figure 1 qu'en ce que l'interrupteur 8, respectivement plusieurs interrupteurs connectés en parallèle et surveillant chacun l'état de fermeture d'une porte sont connectés à un pêle de la tension auxiliaire U' par l'intermédiaire d'une résistance additionnelle 51 et que du thermostat 1' vers les interrupteurs 8 et 9 n'est prévu qu'un seul conducteur, commun, de ce fait la résistance de chauffage 5' peut être mise sous la tension auxiliaire par chacun des interrupteurs 8 ou 9, cependant l'influence différente de l'interrupteur 8 sur la température du verrou de maintien 3 par rapport à la température ambiante est produite par la résistance 51 montée en amont de l'interrupteur 8. Dans le cas où le commutateur 7', qui peut être monopolaire, est inversé pour le régime de refroidissement, si l'interrupteur 8 est fermé, la résistance 51 constitue avec la résistance Il un diviseur de tension et dans ce cas l'élément Peltier 6, 61 est alimenté par la tension qui diminue entre les bornes de la résistance 11. La puissance de refroidissement de la jonction 6 est donc plus faible que dans le cas où l'un des interrupteurs 9 est fermé, et par conséquent toute la tension auxiliaire U' est appliquée à la résistance-il. Il va d soi que sont possibles diverses variantes. Par exemple dans ie cas des installations travaillant exclusivement en régime de chauffage on peut renoncer aux éléments Peltier, de même que dans les installations travaillant exclusivement en régime de refroidissement on peut renoncer aux résistances de chauffe. I1 serait en outre également possible de munir les thermostats d'ambiance de deux éléments Peltier ayant des puissances de refroidissement différentes. Basées par exemple sur des combinaisons de matériaux différentes et maintenir les circuits commandés par l'interrupteur 8 séparés des circuits commandés par l'interrupteur 9. Dans ce cas il serait également possible d'attaquer les résistances de chauffage par une tension alternative, telle que la tension du réseau, et de ne prévoir de tension continue que pour les élément Peltier. REVENDICATIONS 1 .- Installation pour économiser l'énergie lors du chauffage, respectivement de la climatisation des locaux, qui comprend au moins un thermostat d'ambiance et des interrupteurs qui dépendent de la position, respectivement de l'état de fermeture des fenêtres et des portes, ou similaires, et qui agissent sur les thermostats associés, caractérisée en ce que les interrupteurs associés, d'une part aux fenêtres et d'autre part aux portes, (9 respectivement 8) agissent de façon différente sur la température de commutation du thermostat d'ambiance (1') prévu pour une pièce ou un groupe de pièces connexes de telle manière, que les commutateurs qui surveillent les fenêtres dans leur position qui correspond à une fenêtre non fermée (9) modifient plus fortement la température de commutation que ne le font les commutateurs qui surveillent les portes (8), dans leur position qui correspond à la porte fermée qui, de façon appropriée ne peut être verrouillée que de l'intérieur. 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu que les interrupteurs qui surveillent les fenêtres (9) sont montés en parallèle et agissent, le cas échéant, par l'intermédiaire d'un commutateur (7,7'), sur un élément modifiant le point de commutation du thermostat d'ambiance tel qu'une résistance de chauffage (5) ou un élément Peltier et les interrupteurs qui surveillent les portes (8) agissent sur un autre élément analogue (5'), de même avec interposition éventuelle d'un commutateur. 3.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'interrupteur, respectivement les interrupteurs, surveillant la porte, ou les portes (8) et les interrupteurs qui surveillent les fenêtres (9) activent le même élé- ment modificateur du point de commutation du thermostat d'ambiance (1,1'), tel qu'une résistance de chauffage (5') ou un élément Peltier (6, 61), les deux circuits de commutation étant branchés sur la même tension, de préférence sur une basse tension, par exemple de 24 V, cependant dans le circuit de commutation des interrupteurs surveillant les portes (8) est montée une résistance additionnelle (10) qui est éventuellement une partie d'un reseau diviseur de tension (10, 11).