Brevet FR2476807A1 — publié le 19810828

Système centralisé de répartition de frais de chauffage collectif et installation faisant application de ce système. La présente invention est relative à la répartition de frais de chauffagne collectif entre un ensemble de locaux individuels, et plus particulièrement à un système ainsi qu'à une installation permettant une telle répartition basée sur le calcul des degrés - jours. Dans les installations de chauffage, il est connu de réguler la température d'un local au moyen d'un thermostat d'ambiance commandant un interrupteur électrique associé à une électrovanne branchée sur l'arrivée du fluide caloporteur, de telle sorte que - pour une température du local supérieure à la température de consi gne affichée sur le thermostat, l'interrupteur soit ouvert et pro voque la fermeture de la vanne, et - pour une température du local inférieure à celle de consigne affi chée sur le thermostat, l'interrupteur soit fermé et provoque ltou- verture de la vanne. I1 a été aussi proposé de répartir les frais de chauffage collectif entre les différents locaux en se basant sur la mesure des temps cumulés d' ouverture de la (ou. des > vanne relative à chaque local au moyen de compteurs horaires. Un tel système de répartition base uniquement sur la durée de circuiation du fluide caloporteur n1 est cependant pas exact, car il ne tient pas compte des températures effectivement mises en jeu. On conçoit, en effet, que l'apport de calories nécessaire pour maintenir un local à température déterminée par temp-s froid n'est pas le même que par temps doux. L'invention vise à définir un système de répartition de frais de chauffage plus précis que celui rappelé ci-dessus et propose un systeme'ba- sé sur le calcul des degrés-jours cumulés pour chacun des locaux d'un ensemble. On sait que par "degrés-jours cumulés", on entend l'intégrale de la différence entre une température de référence, généralement choisie égale à 18 C, et la température extérieure du lieu considéré. Suivant l'invention, le système de répartition de frais de chauffage collectif entre un ensemble de locaux individuels consiste - à évaluer dans chaque local la durée pendant laquelle circule le fluide caloporteur pour maintenir la température du local à une va leur constante, - à transmettre dans un poste central les durées respectives ainsi é valuées pour chaque local, et il est caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, - à effectuer le calcul des degrés-jours et - à corriger, pour chaque local, le nombre de degrés-jours cumulés en fonction de la durée correspondante de circulation du fluide calo porteur évaluée dans ce local, et - à utiliser les nombres ainsi corrigés pour la répartition des frais de chauffage entre les différents locaux de l'ensemble. 2 L'invention permet ainsi une répartition des frais de chauffage plus précise que celle de la technique antérieure, tout en ne-mettant en oeuvre que des prises de température et ne nécessitant aucune mesure de débit du fluide caloporteur avec les inconvénients inhérents de prix et d'entretien que l'utilisation de compteurs d'eau chaude implique. En effet, suivant le système de répartition proposé, l'image de la consommation d'un local est à la fois : - directement proportionnelle à la durée d'ouverture de la vanne, puis que cette durée est d'autant plus grande que la température de con signe intérieure est plus élevée - inversement proportionnelle à la valeur de la température extérieure, puisque plus cette valeur est faible et plus, pour une température de consigne intérieure déterminée, l'apport de chaleur nécessaire à son maintien est important. L'invention a également pour objet une installation faisant application du système précédent. Suivant l'invention, cette installation comporte - dans chaque local, un thermostat d'ambiance commandant une électro vanne branchée sur le circuit du fluide caloporteur et associée à un interrupteur électrique, - dans un poste central, un ensemble de totalisateurs respectivement affectés à chaque local et reliés à l'interrupteur correspondant, et elle est caractérisée en ce que ledit poste central comporte un intégrateur de degrés-jours fournissant des impulsions en nombre proportionnel à la différence entre une température de référence et la température extérieure, et en ce que lesdites impulsions sont appliquées sur chacun desdits totalisateurs par l'intermédiaire d'une porte élec- tronique reliée à l'interrupteur du poste local correspondant de manière à être validée quand ltélectrovanne associée est ouverte. L'invention sera mieux comprise an se référant à la description suivante et au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation conforme à l'invention. L'installation représentée schématiquement sur ce dessin comporte, dans un ensemble de locaux individuels 10k, loB, ... ION alimentés en fluide caloporteur, par exemple en eau chaude venant d'une chaudière par une canalisation commune 11, des électrovannes 12A, 12B... branchées sur des dérivations de la canalisation 11 à 11 entrée de radiateurs (non représentés). Chaque local loA, 10B, .. comporte aussi un thermostat d'ambiance 13A, 13B, ... qui commande l'électro-aimant 15A, 15B de la vanne correspondante 12A, 12B ... en fonction de la tempéra-. ture du local de telle sorte que la vanne 12 soit ouverte quand la température ambiante mesurée tombe au dessous de la température de consigne affichée sur le thermostat 13, et qu'elle soit fermée quand la température ambiante mesurée dépasse la température de consigne affichée. La tige de chaque vanne 12 est accouplée au contact mobile d'un interrupteur électrique associé 14 de manière à le fermer quand la vanne est ouverte, et réciproquement à lgouvrir quand la vanne est fermée. Les interrupteurs 14 sont branchés dans des circuits de commande de porte qui vont être décrits par la suite. Dans un poste central~20 est disposé un intégrateur de degrés-jours 21, par exemple du type décrit dans la demande de brevet français nO 2 339 837, qui effectue périodiquement sous la Fommande- de -signaux d' horloge, par exemple toutes les secondes, l'intégrale de la différence entre une température de référence, choisie égale à 180 C et simulée par une résistance électrique de valeur-fixe, et la température extérieure emesnrée par un capteur de température 22. L'intégrateur 21 fournit ainsi sur sa sortie 23 lors de chaque intégration périodique, des- impulsions en nombre proportionnel à la diffé rence de température mesurée (18 - b e C. A chaque local individuel loA, 10B correspond dans le poste central 20 un totalisateur d'impulsions 24A, 24B, ... sur lequel sont appliquées, à travers l'une des entrées d'une porte électronique à deux entrées 25A, 25B, ... les impulsions fournies par l'intégrateur 21 sur sa sortie 23. Chaque porte 25A, 25B est précédée par un circuit de commande 26A, 26B dont la sortie est reliée à la seconde entrée, ou entrée de validation, de la porte 25 correspondante. Le circuit 26 comporte un transistor 27 et une résistance de charge 28 branchés entre une ligne à un potentiel positif et la masse, le transistor 27 ayant sa base reliée au point de jonction d'une résistance 29 en série avec un condensateur 30. Le collecteur du transistor 27 est reliée à l'entrée de validation de la porte 25 correspondante. En outre, chaque interrupteur 14 associé à une électrovanne 12 est branché dans le circuit de commande de porte 26 correspondant par l'intermédiaire d'une ligne bifilaire 31 entre le-point de jonction des éléments 29-30 et la masse, en parallèle sur le condensateur 30. Enfin le poste central 20 comprend un circuit d'alimentation en courant continu 33 servant à l'alimentation de l'intégrateur 21 et des différents circuits contenus dans ce poste. Les totalisateurs 24 sont de préférence du type électromécanique conservant la mémoire des informations en cas de coupure d'alimentation. Entre les portes 25 et les totalisateurs 24 correspondants peuvent autre intercalés des circuits diviseurs-d'impulsions 32 dont le rapport de division est choisi en fonction du nombre d'impulsions fournies par l'intégrateur 21 pour une différence de 10 C par unité de temps afin d'adapter le nombre d'impulsions résultant de manière à correspondre effectivement aux degrés-jours. Cette installation fonctionne de la manière suivante : dans chaque local 10, le contact 14 associé à une vanne 12 est fermé pendant les intervalles de temps où la vanne est ouverte, c'est-à-dire pendant les intervalles où ce local prélève de la chialeur sur la conduite d'eau chaude 11. La fermeture du contact 14 a pour effet d'ouvrir ou de valider la porte 25 correspondante pendant la durée de cette fermeture le transistor 27, par exemple du type NPN, est polarisé pour être normalement passant quand le contact 14 est ouvett. Le condensateur 30 est alors chargé au potentiel positif de la ligne d'alimentation.Quand le contact 14 se ferme, il provoque la décharge du condensateur 30 et la chute de tension consécutive sur la base du transistor 27 provoque à son tour le blocage de ce dernier, I1 en résulte une augmentation de sa tension de collecteur et l'ouverture de la porte 25 correspondante, par exemple une porte ET avec la logique adoptée. Cette porte 25 laisse alors passer les impulsions fournies en permanence par l'intégrateur 21 en fonction de la différence de température (18 - te) C et ces impulsions sont totalisées, après division par le circuit 32, dans le totalisateur 24. Cette totalisation n'est donc autorisée que lorsque la porte 25 est ouverte, ctest-à-dire uniquement lorsque la vanne 12 correspondante est elle-meme ouverte. On obtient ainsi dans le totalisateur 24 relatif à chaque local 10 une représentation numérique de l'apport de chaleur prélevé par ce local sur l'installation de chauffage collectif, représentation qui est effectivement proportionnelle à la durée d'ouverture de la vanne 12 correspondant à ce local et inversement proportionnelle à la valeur de la température extérieure & e La lecture centralisée des affichages des différents totalisateurs 24 au poste central 20 permet aisément de recueillir les données nécessaires pour établir la répartition des frais de chauffage entre les différents locaux 10. I1 va de soi que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple et que des modifications peuvent y être apportées sans sortir de son domaine, notamment quant à la constitution du circuit de commande de porte. REVENDICATIONS 1 - Installation à lecture centralisée pour la répartition de frais de chauffage collectif entre un ensemble de locaux individuels, comportant - des moyens pour déterminer dans chaque local, la durée pendant laquelle circule le fluide caloporteur afin de maintenir la tem pérature du local à une valeur constante, - des moyens pour transmettre à un poste central les durées res pectives ainsi déterminées dans chaque local, caractérisée en ce qutelle comporte, en outre :: - des moyens pour mesurer la différence de température extérieure avec une température de référence afin d'en déduire le nombre de degrés-j ours, - des moyens pour corriger, pour chaque local, le nombre de degrés jours cumulés en fonction des signaux de durée correspondante de circulation du fluide caloporteur déterminée dans chaque local, et - des moyens pour afficher les nombres ainsi corrigés, ces nombres corrités constituant les données pour la répartition des frais de chauffage entre les différents locaux de ltensemble. 2 - Installation à lecture centralisée pour la répartition de frais-de chauffage, suivant la revendication 1, comportant - dans chaque local, un thermostat d'ambiance commandant une élec- trovanne branchée sur le circuit du fluide caloporteur et asso ciée à un interrupteur électrique, - dans un poste central un ensemble de totalisateurs respective ment affectés-à chaque local et reliés à l'interrupteur corres pondant, caractérisée en ce que - ledit poste central comporte un intégrateur de degrés-jours fournissant des impulsions en nombre proportionnel à la diffé rence entre une température de référence et la température ex térieure, et en ce que - lesdites impulsions sont appliquées sur chacun desdits totali sateurs par l'intermédiaire d'une porte électronique reliée à l'interrupteur du poste local correspondant de manière à être validée quand l'électrovanne associée est ouverte. 3 - Installation suivant la revendication~2, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans le poste central, un ensemble de circuits de comman de de porte comportant respectivement un transistor dont le cir cuit de base comprend un condensateur branché en parallèle avec le dit interrupteur du poste local correspondant et ayant une électro de reliée à l'entrée de validation de la porte électronique corres pondante. 4 - Installation suivant la revendication 2, caracteriséc en ce que le poste central comporte au moins un diviseur d'impulsions interca lé entre l'intégrateur et chaque totalisateur et ayant un rapport de division ajusté en fonction du nombre d'impulsions par degré et par unité de temps pour que les totalisateurs affichent des degrés jours.