Brevet FR2481478A1 — publié le 19811030

La présente invention concerne un dispositif de programmation journalière et hebdomadaire pour la commande d'une installation de chauffage. I1 est déjà connu d'utiliser des programmateurs commandant des installations de chauffage, dans le but de diminuer le chauffage pendant certaines périodes de temps, par exemple durant la nuit. On peut ainsi réaliser des économies appréciables de combustible en utilisant une simple horloge programmée de manière à couper ou réduire très sensiblement le chauffage le soir à une heure déterminée et rétablir le chauffage le matin. La présente invention vise des perfectionnements apportés aux dispositifs de programmation connus de manière à permettre d'une part de choisir une loi de chauffage appropriée au cours d'une journée et de déterminer également à l'avance les conditions de chauffage pendant tous les jours d'une semaine. A cet effet ce dispositif de programmation journalière et hebdomadaire pour la commande d'une installation de chauffage d'un batiment, comportant une horloge un circuit pour afficher une température de consigne, au moins une sonde thermique pour détecter la température régnant dans au moins une zone du bâtiment à chauffer, un circuit pour comparer la température de consigne et la température mesurée et pour commander corrélativement la mise en marche ou l'arrêt du chauffage, est caractérisé en ce qu'il comprend un proRrammateur lour- ode tranches - - - - nalier comportant un iviseurJ horairesrelié à l'horloge, avancé d'un pas toutes les heures et remis à zéro toutes les 24 heures, et un ensemble dtinterrupteurs associés respectivement à diverses tranches horaires d'une journée dans lesquelles les conditions de chauffage sont prédéterminées individuellement, ces conditions pouvant varier d'une tranche horaire à l'autre, ces interrupteurs de de tranches tranche horaire étant connectés à des sorties correspondantes du diviseur I horaires un programmateur hebdomadaire comportant un diviseur de jour relié à l'horloge ge, avance d'un pas chaque jour et remis à zéro tous les sept jours, et un groupe de sept interrupteurs associés respectivement aux divers jours de la semaine, ces interrupteurs étant reliés individuellement en parallèle aux sorties du diviseur de jour, un circuit logique à deux entrées reliées respectivement aux sorties des programmateurs journalier et hebdomadaire et, dont la sortie est reliée aux moyens de commande du chauffage, la sortie du proVxammateur hebdomadaire étant également connectée à un circuit . produisant une tension de consigne qui est appliquéeà une entrée d'au moins un comparateur dont l'autre entrée est connectée à la sonde thermique et dont la sortie est reliée ausmoyens de commande du chauffage. Suivant une caractéristique complémentaire de la présente invention le circuit 30 prbduissnt la tension deònsigne comprend m interrupteur permettant de mettre en circuit,suivant les desiderata de l'utilisateur , soit une faible source de tension, pour avoir un fonctionnement hors gel dans lequel la température du batiment est maintenue minimale soit un amplificateur déli vrant à sa sortie une forte tension constante, pour obtenir un maintien permanent d'une température de confort,danslecas ouilya dérogation au programme. soit un conrort permanent ouei oue soit le nrorimmP im;;n?7ior n Le dispositif suivant invention offre llav nt ge qu'il permet de programmer d'une manière précise, pendant chaque jour d'une semaine, les conditions de chauffage au cours de tranches horaires successives, et ce suivant le déroulement du programme journalier. Il.permet également de déroger au programme journalier et d'imposer des conditions de chauffage uniforme pendant toute la journée considérée. Ces conditions uniformes peuvent être soit le maintien d'une température faible dans la position hors gel de l'interrupteur de commande, soit le-maintien d'une température constante plus élevée dans la position confort. Le dispositif suivant l'invention est réalisé sous forme d'un appareil présentant un panneau sur lequel le programme journalier et le programme hebdomadaire sont clairement visualisés à partir des positions respectives des interrupteurs de tranches horaires et des interrupteurs journaliers. Cet appareil indique également l'heure et les minutes, au moyen d'un afficheur lumineux, ainsi que le jour de la semaine au moyen d'une lampe témoin constituée par exemple par une diode électroluminescente. Des boutons de remise à l'heure rapide et lente sont également prévus, ainsi qu'un bouton de remise au jour. En outre une alimentation par pile est prévue afin de pouvoir palier les coupures du secteur. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est un schéma synoptique simplifié du dispositif de programmation journaliereet hebdomadaire suivant l'invention. La figure 2 est un schéma synoptique détaillé d'une forme d'exécution du dispositif de programmation suivant l'invention. La figure 3 est une vue frontale du panneau du dispositif de programmation. Le dispositif de programmation journalière et hebdomadaire suivant l'invention qui est représenté schématiquement sur la figure 1 comporte une horloge 9 qui est connectée d'une part à un programmateur journalierl7 et d'atitre part à un programmateur hebdomadaire 26. Le programmateur journalier 17 comprend un diviseur de tranches horaires 16, 18 et un certain nombre d'interrupteurs 22 associés individuellement aux diverses tranches horaires. Le programmateur hebdomadaire 26 comporte lui un diviseur de jours 21 relié à horloge 9 et une pluralité d'interrupteurs de jour 28 branchés en parallèle aux diverses sorties du compteur 21.Les interrupteurs de tranches horaires 22 du programmateur journalier 17 et les interrupteurs de jour 28 du programmateur journalier 26 sont reliés respectivement à deux entrées d'un circuit logique 24 dont la 33 sortie est connectée à des moyenslcommandant la marche de I'installation de chauffage. En outre la sortie du programmateur hebdomadaire 26 est reliée à un circuit 30 auquel est également connectée une sonde thermique 49. Dans ce circuit 30 se trouvent des moyens assurant la comparaison entre une tension de consigne et une tension correspondant à la température détectée par la sonde 4 Le circuit 30 est également relié aux moyens de commande de l'installation de chauffage.Le circuit 30 comprend un interrupteur 51 qui permet, comme on le verra plus loin, de sélectionner soit le maintieff7dlune faible température dans le bâtiment (position hors geai) soit le maintien d + température plus élevée (position confort), lorsque l'on désire ne pas suivre le programme journalier, au cours d'une journée déterminée, ce.qui est obtenu en agissant sur l'un des interrupteurs 28 et un commutateur 41-permettant le choix d'une température d'économie suivant le programme et une dérogation manuelle "confort. On décrira maintenant d'une manière plus détaillée,en se référant à la figure 2, la façon dont est réalisé le dispositif de programmation suivant l'invention. Le dispositif de programmation journalière ét hebdomadaire décrit succinctement ci-dessus est alimenté à partir du secteur etil cornlPr à cet effet un bloc d'alimentation 1 comprenant un transformateur 2 et des pont redresseurs 3 et 4. Des bornes 5 sont prévues pour la connection de piles de 9 volts pour assurer une réserve de marche en cas de coupure du secteur. Le dispositif comporte par ailleurs un timer 6 qui est reli à l'alimentation 1 et qui délivre à sa sortie un signal à la fréquence du secte (50 Hz).Ce timer 6 est également relié à une résistance 7 et un condensateur 8 qui forment un circuit de relaxation lui permettant de fonctionner en oscillateur lorsque l'alimentation a lieu à partir des piles de secours Le timer 6 est relié à une horloge 9 de période égale à 24 heures. Cette horloge peut être mise à l'heure au moyen d'un bouton-poussoir d'avance rapide 11 et d'un bouton-poussoir d'avance lente 12. doubles L'horloge 9 est connectée à deux/afficheurs numériques 13 et li l'afficheur 13 indiquant les heures et l'afficheur 14 indiquant les minutes. Les étages 14a correspondant aux minutes et 14b correspondant aux dizaines de minutes de l'afficheur 14 sont connectés à une porte ET 15 dont la sortie est reliée àlfflentréelDrlogsgd-in"du ur par 8"16. Cette porte ET 15 délivre une impulsion toutes les heures de manière à faire avancer d'un pas le diviseur 16 à chaque heure. Ainsi le diviseur 16 effectue un cycle complet en huit heure Ce diviseur 16 fait partie du programmateur comportant le programme journalier qui. est désigné dans son ensemble par la référence 17.Ce programmateur l7com- porte par ailleurs un autre diviseur 18 assurant une division par 3. L'afficheur 13 indiquant les heures a une sortie qui est con .circuit - . - - - - - . nectee a un/inverseur 19 dont la sortie est reiiee a (Les entrees de remise a zéro R des deux compteurs 16 et 18 ainsi qu'à entrée horloge du diviseur de jours 21 qui sera décrit plus loin. Le dispositif 17 commandant le programme journalier comprend un certain nombre d'interrupteurs qui sont associés chacun par exemple à une tranche horaire de deux heures. Par ailleurs ces interrupteurs sont associés par groupes,au nombre de douze dans chaque groupe dans l'exemple considéré, à deux zones différentes Z1 et Z2, ces zones correspondant à des parties distinctes d'une habitation devant bénéficier de programmes de chauffage différents. Les divers interrupteurs 221 et 222 associés respectivement aux zones Z1 et Z2 sont connectés respectivement à des premières entrées de trois portes NON-ET 231 associées à la zone Z1 et 232 associées à la zone Z2 Les secondes entrées de ces portes 231, 232 sont reliées par paires aux trois sorties du diviseur par trois 18. Chacun des interrupteurs 221 et 22 du dispositif de program 1 2 mation journalière 17 peut occuper deux positions à savoir une position fermée correspondant à une marche économique de l'installation de chauffage ou au contraire une position ouverte correspondant à la position confort. Le diviseur 16 assure le découpage d'une journée de 24 heures en tranches de huit heures et pendant chaque tranche de huit heures il met successivement en circuit, pendant chaque sous-tranche de deux heures, un interrupteur 221 associé à la zone Z1 et un interrupteur 222 associé à la zone Z2.Par exemple le premier interrupteur 221 de la série Z1 et le premier interrupteur 222 de la série Z2 sont reliés a l'aide de diodes ensemble/aux deux premières sorties du diviseur qui sont mises sous tension (signal 1) pendant la période de temps allant de zéro à deux heures. Ensuite ce sont les deuxièmes interrupteurs 221 et 222 dans la série qui sont mis sous tension pendant la deuxième sous-tranche horaire allant de 2 heures à 4 heures et ainsi de suite.Pendant la première tranche de huit heures les deux premières portes 231 et 232 reçoivent sur leurssecondesentréesrespectivement des signaux 1 assurant l'ouverture de ces portes.Pendant la deuxième tranche de huit heures ce sont les deuxièmes portes 231 et 232 et pendant la troisième tranche de huit heures les troisièmes et dernières portes 231 et 232 qui reçoivent ces signaux 1 à leurs 2ème entrées. Si à ull instant donné une porte 231 ou 232 reçoit un signal zéro sur sa première entrée, du fait que l'interrupteur correspondant 221 ou 22, est ouvert,elle délivre l'aidede diodes alors à sa sortie un signal 1.Les sorties des trois portes 231 associées/à la zone Zl sont reliées ensemble à une première entrée d'un porte NON-ET 241 et de a laide de 1di odes la même façon les sorties des trois ,premlere - ~ portes 232 sont reliées ensemble Aa une let raisant partie au circuit logique L4 entre d'une autre porte NON-ET 242. Les deuxièmes entrées de ces deux portes 241 et 242 sont reliées à la sortie d'une porte NON-OU 25 faisant partie du dispositif de programmation hebdomadaire 26.Ce dispositif comporte le diviseur 21 assurant une division par 7 et aux sept sorties duquel sont reliés des interrupteurs 28 associés aux différents jours de la semaine. Ces interrupteurs sont connectés aux sept entrées de la porte NON-OU 25. Par ailleurs à chaque sortie du diviseur 21 est connecté un transistor 29 à l'émetteur duquel est reliée une diode électroluminescente 31. Le dispositif 26 comporte par ailleurs un bouton-poussoir 32 de remise au jour. L'utilisateur du programmateur suivant l'invention peut ainsi sélectionner son programme hebdomadaire en fermant ou ouvrant au choix les interrupteurs 28. Lorsqu'un interrupteur 28 correspondant à un jour déterminé est ouvert, ceci correspond au fait que durant ce jour le chauffage de la maison aura lieu suivant le programme. Au contraire si l'interrupteur 28 est fermé le chauffage n'a pas lieu suivant le programme et on se trouve alors en "dérogation". On supposera que l'on se trouve un lundi et que le premier interrupteur 28 de la série associé à ce jour est ouvert, autrement dit que l'utilisa- teur a choisi pour ce lundi un chauffage suivant le programme. A ce moment bien que la première sortie du diviseur 21 soit sous tension (signal 1), un signal zéro est appliqué à l'entrée de la porte NON-OU 25 du fait que l'interrupteur 28 est NON- ouvert. il en résulte un signal 1 à la sortie de la porte/ 25, signal qui est des portes appliqué au deux secondes entrées/241 et 242.Lorsque la première entrée des portes 241 et 242 passent également à l'état 1, en fonction du programme journalier déterminé par le dispositif de programmation 17, la porte correspondante 241 et/ou 242 émet à sa sortie un signal zéro. Les sorties de ces deux portes portes NON-T sont reliées respectivement à des premières entrées de deux/amplificateurs optoélectroniques 331 et 332 associés respectivement aux deux zones Z1 et Z2 Chacun NON-ET de ces amplificateurs optoélectroniques comprend une porte/incorporée à deux entrées et fonctionne de manière à émettre un rayonnement lumineux si une seule de ses entrées est au niveau zéro, ce qui est le cas présentement.En l'occur- rence l'amplificateur optoélectronique 331 et/ou 332 émet un signal lumineux capté par un récepteur correspondant 341 et/ou 342. La sortie de ce récepteur est reliée, par l'intermédiaire d'un triac 351 ou 352, à une sortie 361, 362 reliée, par l'intermédiaire d'un triac 35 ou 35 , à une sortie 361, 362 où apparait un signal de commande .du chauffage pour la zone correspondante Z1 ou Z2. NON- NON Le signal 1 qui apparat à la sortie de la porte/OU 25 est également appliqué à un circuit permettant de contrôler la température devant entre atteinte dans les diverses conditions de fonctionnement. A cet effet la sortie de la porte 25 est reliée à l'anode d'une diode 37 qui est connectée en série avec une résistance38 et un réseau de résistances39 dont la valeur ohmique peut d'un commutateur rectiligne être choisie en déplaçant le curseur/41. Ceréssauest ason tour connecté par une résistance fixe 42 et une diode 43 à la sortie d'un inverseur 44 dont l'entrée est reliée à l'anode de la diode 37. La sortie de l'inverseur 44 est également connectée par une diode 45 et une résistance 46 au -curseur du commutateur 41.Ce curseur 41 est à son tour relié à des premières entrées dedeux amplificateurs 471) 472 fonctionnant en comparateurs et dont les sorties sont reliées respectivement aux secondes entrées des deux amplificateurs optoélectroniques 331 332 Les secondes entrées des deux comparateurs 4715 472 sont reliées respectivement aux sorties de deux amplificateurs opérationnels 481 et 482 dont les entrées sont connectées à des sondes CTN 491 et 492 détectant respectivement les températures dans les zones Z1 et Z2. Le commutateur 41 permet sur 5 positions de programmer la température d'économie et sur la 6ème position une dérogation manuelle supplémentaire de confort. Lorsque le curseur du commutateur 41 est placé sur la 6ème position dite de "confort" un signal 1 (par exemple 15 volts) apparaît sur le curseur du commutateur 41 et est appliqué aux deux premières entrées du comparateur 471 et 472' de manière à assurer le maintien permanent de la température de confort. Le commutateur 41 permet aussi de régler la température "d'économie" devant régner dans les zones Z1 et Z2. Cette température est en fait fixée par la tension du curseur du commutateur 41 qui est elle-même fonction de la position de ce curseur sur le réseau de résistances 39. Si pour un ou plusieurs jours déterminés de la semaine l'utilisateur désire réduire sa consommation et passer pour ce jour-là en position "dérogation", il ferme alors l'interrupteur 28 correspondant à ce jour. Par conséquent lorsque la sortie correspondante du diviseur 21 est sous tension (signal 1), la porte NON-OU 25 délivre à sa sortie un signal zéro si bien que les portes 241 et 242 sont bloquées. L'utilisateur a alors la possibilité de choisir deux conditions de chauffage pour le jour considéré, la condition de chauffage choisie étant la même pour tus les jours de la semaine.Cette condition de chauffage est déterminée par l'interrupteur 51 cet interrupteur pouvant être ouvert en position hors gel ou fermé en position confort. Cet interrupteur 51 est branché entre la sortie de la porte 25 et l'entrée d'un amplificateur inverseur 52 dont la sortie est reliée au curseur du commutateur 41. Par conséquent si le commutateur 51 est mis en position hors gel, la tension au curseur du commutateur 41 est déterminée par une diode Zener 53 qui est branchée en dérivation entre l'anode de la diode 37 et le curseur du commutateur 41. La tension fournie par la diode Zener 53 et qui est appliquée aux deux comparateurs 471 et 472 est choisie de manière à assurer le maintien d'une température assez basse (par exemple 60) dans l'habitation pour éviter le gel. Au contraire si l'utilisateur choisit la position confort (commutateur 51 en position fermée) le signal zéro apparaissant à la sortie de la porte 25 est transmis et inversé à travers l'amplificateur 52 pour constituer un signal 1 (par exemple + 15 volts) et assure le blocage des comparateurs 4715 472 de manière à assurer un maintien permanent de la température de confort. REVENDICATIONS 1. Dispositif de programmation journalière et hebdomadaire pour la commande électrique d'une installation de chauffage/d'un bâtiment, comportant une horloge, un circuit pour afficher une température de consigne, au moins une sonde thermique pour détecter la température régnant dans au moins une zone du batiment à chauffer, un circuit pour comparer la température de consigne et la température mesurée et pour commander corrélativement la mise en marche ou l'arrêt du chauffage, caractérisé en ce qu'il comprend un programmateur journalier (17) comportant un diviseur de tranches horaires (16, 18) relié à l'horloge (9), avancé d'un Das toutes les heures et remis à zéro toutes les 24 heures, et un ensemble d'interrupteurs (22) associés respectivement à diverses tranches horaires d'une journée dans lesquelles les conditions de chauffage sont prédéterminées individuellement, ces conditions pouvant varier d'une tranche horaire à l'autre, ces interrupteurs de tranche horaire (22) étant connectés à des sorties correspondantes du diviseur de tranches horaires (16, 18), un programmateur hebdomadaire (26) comportant u diviseur dejours (21) relié à l'horloge (9), avancé d'un pas chaque jour et remis à zéro tous les sept jours, et un groupe de sept interrupteurs (28) associés respectivement aux divers jours de la semaine, ces interrupteurs (28) étant reliés individuellement en parallèle aux sorties du diviseur de jours (21), un circuit logique (24) à deux entrées reliées respectivement au:: sorties des programmateurs journalier (17) et hebdomadaire (26) et dont L sortie est reliée aux moyens de commande du chauffage, la sortie du program mateur hebdomadaire étant également connectée à un circuit (30) produisant une tension de consigne qui est appliquée à une entrée d'au moins un compa- rateur (47) dont l'autre entrée est connectée à la sonde thermique (49)etc la sortie est reliée aux moyens (33) de commande du chauffage. 2. Dispositif de programmation suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu le circuit (30) produisant la tension de consigne comprend un interrupteur (51) permettant de mettre en service soit une faible source de tension (53) pour avoir un fonctionnement hors gel dans lequel la température du bâtimen est maintenue minimale,soit un amplificateur (32) délivrant à sa sortie une tension constante, pour obtenir un maintien permanent d'une température de confort, dans le cas où il y a dérogation au programme. 3. Dispositif de programmation suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le programmateur journalier comprend un premier diviseur (16)assurant une division par 8 et qui est avancé par l'horloge, et un second diviseur (18) assurant une division par 3 qui est avancé par le premier diviseur, les interrupteurs (221, 222) associés aux diverses tranches horaires étant branchés respectivement entre les sorties appro priées du premier compteur (ló) et des premières entrées de portes(NON-ET) (231 232) à deux entrées, les secondes entrées des ces portes étant reliées aux soties du compteur (18) assurant une division par 3, les sorties des portes(NON-ET)(231, 232) étant reliées au circuit logique (24). 4. Dispositif de programmation suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit logique (24) comporte au moins une porte (NON-ET) (241, 242) dont une première entrée est relié à une sortie d'une porte (NON-OU) (25) dont les entrées sont reliées aux divers interrupteurs de jour (28) et dont la seconde entrée est reliée à la sortie des portes (NON-ET) (231, 232) du programmateur journalier (17). 5. Dispositif de programmation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque sortie du compteur de jour (21) est connectée à un transistor (29) à l'émetteur duquel est reliée une diode électroluminescente (31). 6. Dispositif de programmation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit (30) produisant la tension de consi gne comporte un premier circuit actif lorsque le signal à-la sortie du programmateur hebdomadaire (26) est d'un niveau correspondant au déroule ment normal du programme, ce circuit comportant en série une diode (37),un réseau de résistances (38), 39, 42) commutateur rectiligne à 6 positions à avec un/curseur réglable (41) et une diode (43), le curseur du commutateur(4l)étant porté à la tension de consigne "d'économie" /appliquëe à la première entrée d'au moins un comparateur (471) 472). 7. Dispositif de programmation suivant la rev-endication 6, caractérisé en ce qu'une source de faible tension (53), par exemple une diode Zener, est branchée en dérivation entre l'anode de la diode (37) du circuit actif et le curseur du commutateur (41). 8. Dispositif de programmation suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'interrupteur (51) déterminant la marche hors gel ou confort lors d'une dérogation au programme est branché en série avec un amplificateur (52) et ce en dérivation entre l'anode de la diode (37) et le curseur du commutateur (41). 9. Dispositif de programmation utilisable pour le contrôle indépendant de la température dans au moins deux zones distinctes du b timent, caractérisé en ce qu'il comprend, dans le programmateur journalier, au moins deux -groupes d'interrupteurs de tranches horaires (221, 222) associés respecti- vement aux deux zones Z1 et Z2, et deux groupes de portes(NON-ET) de sortie (231, 232) associés à ces zones, en ce que le circuit logique (24) comporte au moins deux portes (NON-ET) (241, 242) associées respective 2 ment ment aux zones Z1 et Z2 et dont les sorties sont reliées à des premières entrées d'amplificateurs optoélectroniques (331 332) commandant le chauffage, les secondes entrées de ces amplificateurs optoélectroniques étant reliées aux sorties de deux comparateurs (4715 472) à deux entrées, une première entrée de chacun de ces deux comparateurs (471, 472) étant reliés à la sortie du circuit (30) produisant la tension de consigne tandis que les secondes entrées de ces comparateurs sont reliées individuellement à des sondes respectives (491 492) détectant les températures dans les deux zones (Zl et Z2).