Brevet FR2465957A1 — publié le 19810327

DISFOSITIF DE ROGULATIOHIN POUR IHSTALLATION DS CHAUFFAGB DE LOCAUN. La présente invention est relative à un dispositif de régulation pour installation de chauffage de locaux. Dans les installations de chsuffage de locaux, que ce chauffage soit effectué par circulation d'eau, par air pulsé ou non, ou en- core de type électrique, il est généralement utilisé des disposi tifs de r@@ulation destinés à commander l'installation en fonction de la température mesurée des locaux par rapport à au moins une température désirée, dite de consigne. Les dispositifs connus de régulation comportent généralement un dispositif à bilames métalliques assurant la commande d'un contacteur électrique d'alimentationde l'installation de chauffage en fonction de la température des locaux. De tels dispositifs de régulation sont pourvus également de resis- tances d'anticipation pour tenir compte de l'inertie thermique des installations de chauffage et/ou de résistances de chauffage du dispositif à bilames. Les résistances de chauffage permettent ainsi d'obtenir, par exemple, deu@ températures de consigne, l'une haute, par exemple pour le jour, 4 et autre basse, p?r exemple pour la nuit. il est égale?ent connu des dispositifs de régulation commandant l'installation de chauffage en fonction de la température de locsux et de la tempér@ture extérieure. Tous ces dispositifs connus ont pour inconvénient de fonetionner à la tension électrique du réseau électrique et, par conséquent, à une tension relativement élevée. La présente invention a pour but de remédier à oet inconvénient et a pour objet un dispositif de régulation pour installation de chauf- fage de locaux caractérisé en ce qu'il comporte un comparateur èlec- tronique dont les deux entrées sont reliées respectivement aux points milieux d'un premier pont de résistances comportant dans une de ses branches au moins une thermistance dont la résistance varie en fonction de la température des locaux et d'un second pont de résistan- ce comportant au moins une résistance réglée en fonction de la ter pérature de consigne désirée ; la sortie du comparateur étant reliée à un dispositif de commande d'un contacteur de fonctionnement de l'installation de chauffage. Ainsi, grâce à l'absence de bilames métalliques, le dispositif de régulation selon l'invention peut fonctionner à une tension -lectri- ne très basse. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que le thermistance peut être située à une certaine distance du dispositif de régulation. I1 est ainsi possible de placer cette thermistance de mesure e tem- pérature à un endroit approprié des locaux tout en dissimulent le dispositif de régulation. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours dë la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples, - lafigure 1 a et b sont les schémas électriques d'un dispositif de régulation suivant l'invention. - la figure 2 est le schéma électricue d'une variante de dispositif d'alimentation d'un dispositif de régulation selon l'invention. - la figure 3 est un exemple de réalisation du dispositif de consigne à résistance d'un dispositif de régulation selon l'invention. -Les figures 4a, 4b et 4c sont diverses variantes d'installa- tion dals des locaux d'un dispositif de régulation selon l'invention. - Les figures 5a à 5g sont diverses variantes de dispositifs comportant la thermistance d'un dispositif de régulation se lon l'invention. - Les figures 6 et 7 sont des variantes d'association de plu sieurs thermistances d'un dispositif de régulation selon l'invention. - La figure 8 est une variante de réalisation d'un dispositif de réalisation selon l'invention. Selon l'exemple représenté à la figure 1, le dispositif de régulation selon l'invention se composte d'un premier pont diviseur A constitué par une résistance 1 et une thermistance 2 dont la résistance varie avec la tempe rature du local où elle est située. - d'un second pont diviseur 3 constitué par une résistance va riable ou potentiomètre 3 d'étalonnage du régulateur et d'un dispositif de résistance de consigne C. Ce dispositif C est réglé en fonction de la température de consigne désirée, - un comparateur électronique 4 dont chacune des entrées sont reliées respectivement en 5 et 6 au point milieu du premier (A) et du second (3) des ponts diviseurs, ce comparateur 4 étant tel qu'il est conducteur lorsque la température de la thermis- tance 2 est inférieure à la valeur de consigne . Le branchement aux bornes du comparateur sera différent en fonction de la pente de la thermistance et de sa position dans le pont diviseur (fig. 1 a et 1 b).La sortie 7 du comparateur est reliée au point milieu 6 du second pont diviseur 3 par une résistance 8 et par une résistance 9 à l'entrée du potentiomètre 3. Un amplificateur D à transistor 12 relié par une résistance 10 à la sortie du comparateur 4 et dont la sortie est reliée à un relais electromagnétique 13 de commande de l'installation de chauffage, une diode 14 étant placée en parallèle sur ce relais Un dispositif E d'alimentation composé d'un transformateur abaisseur de tension 15 relié d'une part au réseau électrique et d'autre part par l'intermédiaire d'une diode 16 aux bornes des ponts diviseurs A et 3, une capacité 17 étant placées en parallèle sur ces ponts diviseurs. Une capacité d'antiparasitage peut être ajoutée en parallèle sur la thermistance 2 afin d'éviter l'influence des parasites lorsque la sonde est à grande distance du régulateur. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant : les ponts diviseurs étant alimentés en courant électrique de très faible tension par le dispositif E, la tension au point 6 du pont diviseur B étant fixée par la valeur de consigne du dispositif de consigne C à résistance, lorsque la température du local est inférieure à la température de consigne désirée, la valeur de la thermistance 2 est telle que la tension au point 5 du pont diviseur A est supérieure à la tension fixée par la consigne au point 6 du pOllt diviseur 3.Le comparateur électroin ue détecte cette diffémence de ten@ion et assure la commandc de l'amplificateur D @ui alimente alors le relais 13 qui commande la marche du chauffage. Les résistances 8 et 9 permettent d'obtenir un histeresis de fonctionnement du ré@ulateur ainsi, lorsque le comparateur est en fonction on change légèrement la valeur du potentiel en 6 en permettant ainsi de ne couper l'alimentation du relais 13 que pour une température supérieure que quelques dixièmes de degrés à la tem pér@ture de consigne. Lorsque la température des locaux est supérieure I la tompérature de consigne, la tension au point 5 du pont diviseur A est inférieure à la tension du point 6 du du pont diviseur B, le comparateur 4 n'est plus conducteur, l'amplificateur D n'assure plus l'alimentation du relais 13. Le dispositif selon l'invention a le principal avantage d'entre très simple et de fonctionner sous une très faible tension donnée par le dispositif E de sorte que le dispositif d'alimentation E peut être remplacé par une pile ou une batterie d'accumulateur, seul le contacteur de relais 13 étant sovmis à la tension du réseau d'elimentation de l'installation de chauffage. Dans ce cas, ce dispositif de résulation est autonome et non fonction d la tension du réseau. Une autre variante du dispositif d'alimentation E, représentée à la figure 2, consiste . placer en parallèle sur la capacité 17 une batterie d'accumulateur 18 de sorte que cette batterie est chargée en permanonce par le transformateur 15 qui alimente le dispositif de ré@ulation. Ceci permet de faire fonctionner le dispo sitif de régulation sous une tension constante et cela même en cas de coupure du réseau. Le dispositif de consigne C à résistance fonction de la température de consigne désirée peut titre à plusieurs points de consigne puisqu'il suffit de faire varier sa valeur de résistance pour faire varier la valeur de la tension au point 6 du second pont diviseur 3. A la figure 3 est représenté un exemple de réalisation du dispositif de consigne C à résistance. I1 est formé deux communateur IS relié au point 6 du second pont soit par une rcsistance fixe 20, soit par une résistance variable 22 ou 23, soit par l'intermédiaire d'un contacteur inverseur 21 commandé par une horloge de coanande ou tout autre dispositif par une des deux résistances variables 22 ou 23. Ainsi dans une position du contacteur 19 (a) la consigne est filée par la résistance fixe 20 quelque soit l'heure (consigne antigel d'une installation de chauffage central par exemple) et dans une position (b) du contacteur 9 la consigne est fixée en fonction de l'heure par le commutateur de l'horloge par la résistance 22 ou par la résistance 23 (consigne de jour et consigne de nuit par eemple). Bien entendu tout autre dispositif de consigne C est possible et facilement réalisable tel aue, par exemple, variation de la résistance de consigne en fonction de la température extérieure. Comme le dispositif de régulation selon l'invention fonctionne à très basse tension, il est possible, dans une variante de l'inven- tion de placer la thermistance 2 de mesure de la température des locaux du dispositif de régulation dans le boitier de ce disposi- tif ou au contraire 9 une certaine distance. C'est ainsi qu'à la figure 4a, est représentée la situation dans un local du dispositif de régulation selon l'invention avec la thermistance 2 placée dans le boitier du dispositif de régulation. Par contre, comme représenté à la figure 4 b, le dispositif de régulation est dissimulé derrière un objet tel qu'un rideau et seule la thermistance 2 est placée dans un boitier 25 de petites dimensions à l'emplacement idéal pour une mesure de la teupèrature. La liaison entre l@ dispositif de régulation 24 et la thermistance 2 est réalisée par un cable 26 à deux conducteurs torsadés ou à deux conducteurs avec un blindage. Le dispositif de régulation peut être installé à n'importe quelle distance de la thermistance pourvu que la résistance du fil ne perturbe pas la mesure de la température. Gracie au dispositif de régulation selon l'invention fonctionnant à très basse tension, le branchement de la thermistance est simple, d'un coût réduit et celle-ci peut être placée de manière discrète dans le local à réguler tandis que le dispositif de régulation plus volumineux peut être caché. Pour faciliter l'accès au comulltateur du dispositif C de consigne, on peut placer celui-ci avec la thermistance 2 à distance du dispositif de régulation (figure 4 C). Dans le cas de l'utilisation d'un dispositif de consigne C tel que décrit ci-dessus et représenté à la figure 3, la liaison entre le boitier comportant la thersistance et le commutateur 19 et le boitier contenant le dispositif de régulation s'effectue par un cable à 6 conducteurs. D'autres réalisations peuvent être faites en associant à la thermi stance un simple bouton poussoir permettant de forcer une des consignes par rapport à l'affichage réalisé sur le boitier de réHulation. Pour permettre une mesure correcte de température du local, le boitier contenant la thermistance peut avoir différentes dispositions, c'est ainsi que dans la variante représentée à la figure 5 a le boitier 28 est placé en saillie sur la paroi. Il comporte des ori- fices d'aérations 29 sur ses faces inférieures et supérieures de maniera que le courant d'air à température du local baigne correctement la thermistance 2. Une autre variante de montage de la thermistance 2 représentée à la figure 5 b consiste à la lier à la plaque frontale métallique 31 d'un boitier encastré 32 dans le mur 33. La mesure de la température se fait par l'intermédiaire de la plaque frontale servant de paroi de captage de la température. Dans une autre variante représentée à la figure 5c, le boitier est semi encastré pour éliminer les perturbations dues à la couche limite et au gradient de température le long de la paroi. Une autre variante représentée à la figure 5 d, la plaque frontale 34 comporte des ailettes peur avoir un meilleur échange avec l'air ambiant. Dans une autre variante encore, la thermistance 2 est solidaire de la paroi frontale 35 d'un boitier semi encastré comportant des orifices sur les faces inférieure et supérieure. Dans la variante représentée àla figure 5e, la plaque frontale 35 d'un boitier encastré est inclinée et éloignée du boitier de manière à créer une circulation d'air dans le boitier0 Cette dernière représentation a l'avantage d'entre discrète car ressemblant aux communateurs muraux habituellement employé s dans le batis ent. Dans les différentes variantes décrites ci-dessus, il est souhaita- ble que le boitier soit réalisé en un matériau non conducteur, tel que matière plastique de sorte que sa constante de temps soit la plus importante possible. Par contre la plaque d'appui de la thermi stance servant à mesurer la température devra avoir la plus faible constante de temps possible pour bien refléter les variations de température ambiante. De plus, la paroi frontale devra être d'un état de surface tel qu'elle absorbe le minimum de calories par rayonnement; elle sera, par exemple, de couleur claire et brillante. En raison de la possibilité de placer la thermistance 2 à distance du dispositif de régulation, il est possible d'utiliser plusieurs thcrmistances 2 placées dans des locaux différents d'appartements. C'est ainsi que, par exemple2 il est possible de placer une thermis- tance 2 dans une pièce habitée de jour et une thermistance 2b dans une pièce habitée de nuit. Ces deux thermistances étant placées en parallèle et reliées par un commutateur 36 au point 5 du pont diviseur A, ce commutateur étant commandé par une horloge nuit/jour. Ainsi la régulation de jour est effectuée par mesurc de la tempéroture dans une pièce habitée de jour tandis oFe, de nuit, le ré- gulation est effectuée par mesure dans une pièce habitée de nuit. De même on peut placer dans chaque pièce une thermistance 2, les thermistances 2 étant placées en série, la régulation est réalisée en fonction de la température moyenne des pièces de l'appartement. Selon la variante de réalisation représertée à la figure 8, le dispositif de régulation est situe dans ual boitier semi encastré 40 contenant un borrzer 41 monte sur un circuit imprimé 42 fixée au boitier. La ther@istance 43 et le commutatour de consigne 44 étant soudés sur le circuit imprimé. Un dispositif de régulation selon l'invention est utilisable dans des installations de chauffage central à eau chaude, dans des installations de chauffage par air et dans des installations de chau.f- fage électrique. R E V E M D I C A T I O M S 1) Dispositif de régulation de température pour installation de chauffage de locaux caractérisé en ce qu'il comporte un compa rateur électronique dont les deux entrées sont relioes respec tivement aux points milieu d'un premier pont de résistances comportant au moins une thermistance dont la résistance varie en fonction de la température des locaux et un second pont de résistances comportant un dispositif de consigne à au moins une résistance, fonction de la température de consigne désirée, et dont la sortie est reliée à un dispositif de commande du con tacteur de fonctionnement de l'installation de chauffage. 2) Dispositif de régulation selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est alimenté en courant électrique à très basse ten tion. 3) Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendica tions 1 ou 2 caractérisé en ce que la thermistance est située à une certaine distance du reste du dispositif. 4) Dispositif de régulation de température selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la thermistance et un commutateur de forcage dc consigne sont disposés à une certaine distance du reste de l'apporeil. 5) Dispositif de régulation de température selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la thermistance et un commutateur de choix de consiste sont disposés à une certaine distance du reste de l'appareil. 6) Dispositif de régulation selon la revendication 3, 4 ou 5 ca- ractérisé en ce que le boitier contenant la thermistance 5 est pourvu d'orifices d'aération. 7) Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendica tions 3 ou 6 caractérisé en ce que plusieurs thermistances mi ses en série ou en parallèles assurent la mesure des tempéra tures dans différentes pièces chauffées par une même installa tion. ô) Dispositif de régulation selon une des revendications 3, 4 ou 5 caractérisé en ce que la mesure de température est faite par l'intermédiaire d'une plaque métallique solidaire de la ther distance. 9) Dispositif de régulation selon une des revendications 3, 4, 5 caractérisé en ce que la thermistance servant à la régulation de température du local est commutée simultanément à la consi- gne de température par l'intermédiaire d'une horloge ou de tous autres moyens.