Brevet FR2472225A1 — publié le 19810626

Dispositif de contrôle pour un appareil de chauffage L'invention concerne un dispositif de contrôle pour un appareil de chauffage avec des paramètres de chauffage ajustables dans lequel les paramètres de réglage du chauffage fixés pour des premières périodes sont réduits au cours de deuxièmes périodes, plus particulièrement nocturnes. De tels dispositifs sont déjà connus dans l'art antérieur. On connaît par exemple des dispositifs qui comportent essentiellement un détecteur de la température de l'eau de l'appareil de chauffage et un détecteur de la température extérieureo Les signaux de sortie des détecteurs sont amplifiés avec des facteurs d'amplification indépendants puis si cela est souhaité, additionnés et la somme ainsi obtenue comparée dans un comparateur avec une valeur de seuil ajustableo Le signal de sortie du comparateur cooeande une vanne à gaz ou plus généralement un dispositif contr&lant lalimentation en fuel de l'appareil de chauffage. La valeur de seuil est priodiqnus mLient réajustées en général en fonction de périodes dites de jcou et de nuito Dans une telle réalisation le comparateu rput eo;Drl-rï un soustracteur recevant la sonne des signaux des dte t3u0rs sur une entrée négative et le signal de valeur de seuil Su ne entre positive, la vanne a gaz étant ouverte!orsque le signal de soie du soustracteur est au=dessous de zéro eb ferée lorsquz 1e sig-n de sortie du soustracteur est supérieur à zéroo Pendan!es pr o le local dont on souhaite régler la temperature essie u de chaleur, en général pendant les heures de nuit, la 2aleup de seuil est réduite dans ce type de réalisation ce qui e ntranise Un abaissement des paramètres de réglage du chauffageo La vsariation de la valeur de seuil est souvent obtenue grâce à une minuterie0 Le fait que les valeurs de seuil à utiliser pour les te-pé ratures de nuit et de jour soient fixées une fois pour toute, entraîne pour le dispositif de contr81e l'inconvénient de mettre en marche le système de chauffage sans nécessité. L'installation peut par exemple commencer à fonctionner au cours de la nuit lorsque la température du local a déjà atteint celle correspondant aux paramètres de réglage réduit. Cela est dû au fait que la température d'eau de l'installation de chauffage dépend de l'endroit o se trouve l'appareil de chauffage. -2 - Si pour remédier à ce défaut les paramètres de réglage du chauffage étaient davantage réduits, il existerait un risque de gel de l'eau de l'installation dans le local o la température est à contrôler lorsque cette dernière tombe à un niveau trop bas sous l'effet d'influences atmosphériques ou autres. En outre, dans le cas o le dispositif de commande de la vanne à gaz comporte un thermostat, la température d'eau de l'installa- tion fixée en fonction des paramètres de réglage et de la température extérieure, devient inutilement élevée lorsque le local à contr8ler est également chauffé par exemple, par des personnes présentes dans ce local ou par des rayons solaires incidents. De plus, lors de la transition du régime nuit au régime jour l'installation de chauffage augmentera la température de l'eau à une valeur plus élevée qui correspond aux nouveaux paramètres de chauffage. Une fois cette valeur atteinte et alors que l'eau est refroidie par le local encore trop froid, l'installation de chauffage sera mise en marche et coupée de manière réitérée pour maintenir la température de l'eau à cette valeur. Il s'ensuit que le local n'est chauffé que lentement et que la transition du réglage nuit au réglage joui, doit en fait être fixée à une heure plus précoce. L'invention vise à pallier ces inconvénients et à fournir un dispositif de contr8le d'une installation de chauffage dans lequel l'abaissement des paramètres de chauffage au cours des secondes périodes est supprimé lorsqu'un détecteur de température de local détecte une température inférieure à une température minimum de réglage choisie pour le local. Le dispositif de contr8le selon l'invention offre l'avantage de permettre de choisir des paramètres de réglage du chauffage suffisamment bas et d'annuler l'abaissement des paramètres de réglage du chauffage si la température dans le local à chauffer descend trop au cours de la nuit de manière à éviter le gel de l'eau dans le système de chauffage tout en maintenant une consommation minimum de chauffage. Il est possible de se contenter d'une température plus basse pour l'eau du système de chauffage et de réduire les pertes dues à un arrêt en faisant dépendre le réglage des paramètres de chauffage, 2472225. -3 - de la température du local concerné. En effet les paramètres de chauffage sont réduits lorsque par exemple, la température du local monte sous l'effet de rayons solaires incidentt.En outre l'exemple de réalisation présente l'avantage lors de la transition du régime nuit au régime jour d'avoir des paramètres de chauffage fixés à un niveau plus élevé ce qui permet de chauffer le local plus rapidement et de faire commencer plus tard le régime du jour et par conséquent de réduire la consommation d'énergie. L'invention sera ci-après décrite en détail en se référant au dessin dans lequel: - la figure 1 représente un schéma simplifié d'un dispositif de contrôle selon l'art antérieur abaissant les paramètres de chauffage en particulier pendant les périodes nocturnes, et - la figure 2 montre un schéma simplifié d'un dispositif de contrôle selon l'invention. Dans le dispositif de contr8le selon la figure 1 la température de l'eau est déterminée grâce à un montage en série des résistances Rl et R2 qui sont reliées par leurs connexions non-communes à la borne positive et négative respectivement d'une source de tension (non représentée). La résistance R2 a un coefficient de température négatif et est placée, dans l'eau de l'installation de chauffage avec un isolement électrique convenable. Le signal A apparaissant au point commun de connexion de ces deux résistances en série est inversement proportionnel à la température de l'eau. Ce signal arrive par une résistance R7 à l'entrée négative d'un amplificateur opérationnel OA dont la sortie est rebouclée à la même entrée négative par l'intermédiaire d'une résistance R9. Un autre circuit composé des résistances R3, R4 et R8 et analogue au premier circuit composé des résistances Rl, R2 et R7 est également relié à l'entrée négative de l'amplificateur opérationnel OA pour déterminer la température extérieure. Les signaux A et B représentatifs des températures de l'eau et de l'extérieur sont additionnés. Deux résistances R5 et R6 sont connectées en série aux bornes de la source de tension. Leur point de connexion est relié à l'entrée positive de l'ampli- ficateur opérationnel OA. Une résistance R10 peut être mise en parallèle sur la résistance R6, notamment pendant la journée, grâce 2472225 J -4 - à un commutateur manuel ou commandé par minuterie. Le signal C envoyé à l'entrée positive de l'amplificateur OA définit les paramètres de réglage du chauffage de l'installation, ces paramètres augmentant si la grandeur de ce signal C diminue. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de manière à mettre en marche l'installation de chauffage lorsque les températures de l'eau et de l'extérieur diminuent ou ce qui est équivalent, lorsque les signaux A et B dépassent leurs valeurs à l'état d'équilibre, qu'ils augmentent ensemble ou séparément au-delà de la valeur du signal de seuil C. Etant donné que la valeur de seuil C est plus élevée la nuit que le jour, la température de l'eau et la température de l'extérieur doivent être ensemble ou séparément plus faibles que pendant la journée pour mettre en marche l'installation. La figure 2 montre un exemple de réalisation préférée d'un dispositif de contrôle selon l'invention. Une résistance Rll avec un coefficient de température négatif est disposée dans le local et connectée en parallèle sur la résistance R5 du circuit de la figure 1. Au moins une résistance R13 est mise en parallèle sur la résistance R6. Pour régler l'influence de la résistance Rll on dispose une résistance réglable R12 dans l'une des branches comportant les résistances Rll et R13 respectivement. Si la température du local est inférieure à celle souhaitée au cours de la nuit ou à tout autre moment de la journée la résistance R13 est court-circuitée grâce à un contact S d'un relais REL en série ou non avec une résis- tance comme la résistance R10 du circuit de la figure 1. Ce relais est branché entre la borne positive de la source de tension et le collecteur d'un transistor NPN TR. L'émetteur de ce transistor est relié à la borne négative de la source de tension et sa base mène aux cathodes de deux diodes Dl et D2 dont les anodes sont raccordées aux sorties d'un comparateur de température de local RTV et d'une minuterie KL respectivement. Le comparateur RTV reçoit sur une entrée un signal de comparaison ou de référence à partir d'un point commun de liaison entre deux résistances R15 et R16 connectées en série aux bornes de la source de tension. 2472225] - 5 - Une de ces dernières résistances est de préférence réglable. En fonction de la logique utilisée (positive ou négative) le comparateur de température de local peut par exemple être un circuit intégré tel que le circuit LM 3911. Le comparateur de température de local RTV est monté dans le local dont la température est à contr8ler. Il compare la température régnant dans le local qu'il a mesurée lui- même, avec une valeur de référence qui lui a été fournie. Son signal de sortie a une valeur faible tant que la température réelle du local est supérieure à la température minimum qui est souhaitée pour le local et qui correspond à la valeur de référence. La minuterie indique par un faible signal de sortie que l'on se trouve en période nocturne. Lorsque le comparateur de température du local RTV et la minuterie KL délivrent des signaux faibles le relais REL est désexcité et son contact S ouvert. Il en résulte que le signal C envoyé à l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel GA augmente ce qui correspond à un abaissement des paramètres de réglage du chauffageo Si la minuterie XL indique, par un niveau élevé de signal à sa sorties que l'on se trouve en période de jour ou si, au cours de la nuit, le comparateur de température du local RTV déteeLte une température du local inférieure à celle souhaitéele relais REL est à nouveau excité et le contact S fermé ce qui correspond à une augmentation des paramètres de réglage du chauffage. Afin d'obtenir un fonctionnement plus efficace et plus souple de l'installation de ohauffage2 la commande du relais REL est retardei grâce à un circuit de temporisation comprenant une résistance R17I insérée entre le collecteur du transistor TR et l'entrée du comparateur de température de local RTV et un condensateur Co branché entre ladite entrée et la borne négative de la source de tension. Par rapport aux dispositifs utilisés en pratiqueles dispositifs représentés dans les dessins sont simplifiés. Ainsi les signaux A et B représentatifs des températures de l'eau et de l'extérieur respectivement peuvent d'abord passer à travers un amplificateur suiveur de tension. En outre, compte tenu de la linéarité des résistances à coefficient négatif de température 2472225 J et des grandeurs souhaitées pour les signaux, les circuits à résistances peuvent comporter des résistances branchées en parallèle et/ou en série avec ces résistances à coefficient négatif de température. Pour obtenir un contrôle plus souple on peut également ajouter des filtres passe-bas comportant par exemple des condensateurs montés en parallèle sur les résistances à coefficient négatif de température. Il est aussi possible d'utiliser un commutateur électro- nique, c'est-à-dire non-mécanique, à la place du relais REL et de son contact S. Bien que le dispositif décrit utilise une logique négative, c'est-à-dire des signaux opposés ou inversés par rapport aux tempé- ratures correspondantes, il est également possible d'utiliser l'invention dans des dispositifs employant une logique positive. 2472225 i -7 - REVENDICATIONS 1/ Dispositif de contr8le pour un appareil de chauffage à paramètres de chauffage réglables dans lequel les paramètres de réglage de chauffage fixés pour des premières périodes sont abaissés pendant des deuxièmes périodes, notamment nocturnes, caractérisé par le fait que l'abaissement des paramètres de réglage de chauffage est annulé au cours desdites deuxièmes périodes lorsqu'un comparateur de température (RTV) de local détecte une température de local inférieure à une température minimum souhaitée et fixée pour un local dont la température est à contr8ler. 2/ Dispositif de contrôle selon la revendication 1, mesurant la température de l'eau de l'appareil et la température extérieure, formant une somme de signaux (A, B) inversement proportionnels à ces températures, éventuellement amplifiés avec des facteurs d'amplification indépendants, et comparant ladite somme avec une valeur de seuil (C), l'appareil étant mis en marche ou arrêté selon que la somme est supérieure ou inférieure respectivement à la valeur de seuil (C), un signal de valeur de seuil (C) étant obtenu par l'inter-connexion de deux résistances, une première (R6) et une seconde (R5), branchées en série aux bornes d'une source de tension, la valeur de seuil étant élevée pendant la nuit en augmentant la première résistance (R6) reliée à la borne négative de la source d'alimentation grâce à une commande manuelle ou à une commande minuterie réglable (KL) ce qui fait baisser les paramètres de réglage du chauffage, ledit dispositif étant caractérisé par le fait que la première résistance (R6) ou une partie de cette dernière est court-circuitée, par un contact (S) de relais (REL) d'un circuit de contrôle, en fonction de la température du local au cas o cette dernière tombe au-dessous d'une température minimum souhaitée ce qui entraîne une augmentation des paramètres de réglage de chauffage. 3/ Dispositif de contrôle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la seconde résistance reliée à la borne positive de ladite source de tension est une résistance (R11) à coefficient négatif de température disposée dans ledit local et qu'une troisième résistance réglable est disposée dans une des branches entre le point d'interconnexion des premiere et seconde résistances et l'une des bornes de ladite source de tension. 2472225 I -8 - 4/Dispositif de contrôle selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit circuit de contrôle comprend un comparateur (RTV) de température de local disposé dans ledit local et connecté par un circuit logique à l'entrée de commande d'un relais (REL), ledit comparateur (RTV) comparant la température qu'il mesure dans ledit local avec une valeur de référence, le signal de sortie du comparateur (RTV) à travers ledit circuit logique n'excitant pas ledit relais (REL) et n'ouvrant pas son contact (S) si ladite valeur de référence est inférieure à la température du local et si en outre la minuterie (KL) dont la sortie est reliée à une autre entrée du circuit logique indique sur cette connexion que l'on se trouve en dehors de la période o l'on abaisse les paramètres de réglage de chauffage. / Dispositif de contrôle selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le signal représentatif de ladite valeur de référence est obtenu par une autre inter-connexion de deux résistances branchées en série aux bornes de ladite source de tension. 6/ Dispositif de contrôle selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le circuit logique comporte deux diodes (Dl, D2) dont les cathodes sont reliées à la base d'un transistor NPN (TR) - dont l'émetteur est raccordé à la borne négative de ladite source et dont le collecteur est relié à la borne positive de la source de tension par ledit relais (REL), les deux anodes respectives des diodes (Dl, D2) étant reliées à une sortie dudit comparateur (RTV) de température de local et à une sortie de ladite minuterie (KL), ledit relais (REL) n'étant pas excité si les deux signaux de sortie correspondants envoyés auxdites diodes (Dl, D2) respectives présentent un niveau de tension faible. 7/ Dispositif de contrôle selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit relais (REL) est, après l'arrêt de l'excitation initiale, maintenu à l'état excité pendant au moins une durée prédé- terminée par un circuit de temporisation. 8/ Dispositif de contrôle selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit circuit de temporisation comprend une résistance (R17) insérée en réaction entre le collecteur dudit transistor et l'entrée de signal de référence dudit comparateur, et un condensateur (Co) disposé entre cette entrée et l'émetteur dudit transistor.