Brevet FR2496882A1 — publié le 19820625

La présente invention concerne un dispositif de mesure d température ambiante différentielle, apte à intégrer des valeurs d dispersion thermique ou d'apports de chaleur dans des mesures pour calcul de la consommation de chaleur des différents utilisateurs d un édifice doté d'un système de conditionnement centralisé. Ainsi qu'il est connu, dans les édifices dotés de système conditionnement centralisé on utilise déjà depuis longtemps des di sitifs qui permettent de répartir les frais de chauffage en foncti de la quantité de chaleur effectivement utilisée par chaque utilise Parmi ces dispositifs, celui qui possède les meilleures ranties de fonctionnement est un dispositif qui prévoit la mesure la température ambiante de chaque utilisateur ou appartement et la mesure de la température à l'extérieur de l'édifice, ou bien de la température d'émission de chaleur des différents radiateurs ou émel teurs de chaleur. Les différentes données fournies par des capteur appropriés sont introduites dans un comparateur différentiel qui ér un signal qui est fonction directe de la différence entre les deux valeurs mesurées. Le signal de sortie du comparateur est ensuite introduit dans un multiplicateur ot il est multiplié avec un signal de base qui est fonction du temps, de sorte que le produit sortant est fon tion de la chaleur fournie, ainsi que du laps de temps pendant leq cette même chaleur est fournie. Les impulsions introduites dans le multiplicateur sont comptées dans un totalisateur qui en effectue l'addition, de manière à fournir un indice de référence qui permet d'une certaine façon, de chiffrer la consommation effectuée par cha utilisateur pour permettre une répartition équitable des frais de chauffage ou similaires. Quelques exemples de ces installations sont décrits et il lustrés dans la précédente demande de brevet français n0 79.11586 d même demandeur, ainsi que dans le brevet U.S. nO 3.979.952. Ces formes de réalisation prennent comme température de référence la température du local, et par conséquent une valeur qui n'est lid qu'indirectement à la consommation effective du combustible ou simi laires nécessaire pour produire la chaleur fournie aux différents utilisateurs. Une autre limitation réside d'autre part dans le fait que système adopté, en effectuant uniquement la mesure de la températur de l'air ambiant, ne permet pas de tenir compte des travaux éventue effectués par l'utilisateur pour diminuer la dispersion de chaleur vers l'extérieur, comme par exemple l'installation de doubles vitrages, le calorifugeage des murs extérieurs ou autres travaux analogues. Une autre limitation encore est constituée par une éventuelle dispersion anormale de chaleur due à l'ouverture des portes ou des fenêtres par l'utilisateur, ou au contraire par d'éventuels apports actifs de chaleur effectués en complément de l'installation de chauffage centralisée. Le but principal de la présente invention est d'éliminer ces inconvénients en réalisant un dispositif de mesure de la température ambiante différentielle utilisant des paramètres de mesure effectivement indicatifs des prélèvements de chaleur effectués par chaque utilisateur. Un autre but particulier de l'invention est de réaliser un dispositif de mesure de la température ambiante différentielle qui puisse être utilisé par n'importe quel système de comptabilisation de chaleur prenant comme paramètre de référence la température ambiante. Un autre but de la présente invention est de réaliser un dispositif qui, par sa nature intrinsèque, soit en mesure d'offrir les plus amples garanties de fiabilité et sûreté d'utilisation. Un autre but encore de la présente invention est de réaliser un dispositif pouvant être facilement obtenu à partir d'éléments de commercialisation courante et qui soit d'un prix de revient limité. Ces buts, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints par un dispositif de mesure de la température ambiante différentielle apte à intégrer des valeurs de dispersion thermique ou d'apports de chaleur dans des mesures pour le calcul de la consommation de chaleur des différents utilisateurs d'un édifice doté d'un système de conditionnement centralisé, selon l'invention, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un capteur de température de l'air ambiant et un capteur de température d'un corps solide en contact avec ce même air ambiant, mais doté d'une capacité thermique différente, la limite réunis dans un seul boîtier ; un comparateur différentiel relié auxdits capteurs de température et apte à émettre un signal de sortie fonction de la température ambiante et de la différence entre la température ambiante relevee par le capteur plongé dans l'air et la température ambiante relevée par le capteur noyé dans le corps solide ; et une logique apte à faire relever par le comparateur les écarts de température entre les deux capteurs différentiels uniquement dans un sens et dans le sens inverse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un forme de réalisation préférée, mais non exclusive, d'un dispositi: de mesure de la température ambiante différentielle selon l'invend donnée ici à titre d'exemple nullement limitatif en regard du des annexé, sur lequel l'unique figure représente un schéma de princij du dispositif. Comme on le voit sur le dessin, le dispositif de mesure la température ambiante différentielle apte à intégrer des valeur de dispersion thermique ou d'apports de chaleur dans des mesures pour le calcul de la consommation de chaleur des différents utili teurs dans un édifice doté d'un système de conditionnement centra: comprend, pour chaque utilisateur ou dans chaque pièce de chaque 1 lisateur, au moins un capteur de la température de l'air ambiant, indiqué schématiquement avec S1, au moins un capteur de la tempera ture d'un solide en contact avec l'air ambiant, indiqué schématiq ment avec S2, et au moins un corps solide avec une capacité therm: différente de celle de l'air, maçonnerie, métal ou autre, schémat: ment indiqué avec Z1.Les capteurs S1 et 52 sont reliés pn compo rateur différentiel C1 qui émet en sortie un signal X3 qui est fo tion directe des mesures des signaux d'entrée Xl-X2.Une logique appropriée L1 fait en sorte que lorsque la température relevée pan le capteur de la température de l'air ambiant S1 dépasse comme va: la température relevée par le capteur S2 noyé dans le corps solide le signal X3 en sortie du comparateur C1 soit uniquement fonction directe de ce qui aura été relevé par le capteur S2. Naturellemen pour des raisons fonctionnelles, on pourrait également utiliser li signal inverse, ou même par d'autres artifices éliminer la logique L1 sans pour autant sortir du présent concept novateur qui est ce: d'une mesure de la température ambiante dans deux endroits dotés capacité thermique différente. Le comparateur C1 émet en sortie un signal X3 de type e de valeur appropriés pour être utilisés dans des appareils de com] aptes a additionner les différentes impulsions provenant des diffi dispositifs différentiels de manière à fournir une valeur qui soi fonction de la consommation de chaleur effective de chaque utilis d'une copropriété. Afin de pouvoir tenir compte de la dispersion de chaleur qui se produit chez chaque utilIsateur et par conséquent, dans un certain sens, pour récompenser l'itiiisateur qai a effectué des travaux ou des interventions tendant 3 diminuer la dispersion thermique dans les locaux, ou bien a contraire pour pénaliser l'utilisateur, qui, par exemple, dissiperait une plus grande quantité de chaleur en ouvrant des portes ou des fenetres, le dispositif objet de la présente invention prévoit une évaluation de la température ambiante différentielle en relevant la température de l'air ambiant au moyen du capteur S1 et celle d'un corps solide i au moyen du capteur S2. il est d'autre part connu que dans Are installation de chauffage la température ambiante suit des évolutions cycliques qui sont dues en particulier aux interruptions cycliques de 11 installa- tion de chauffage.Au cours de ces évolutions cycliques, l'air ambiant mesuré par le capteur SI varie, comme valeur de température dans l'unité de temps, beaucoup plus rapidement que la température du corps solide Z1 mesurée par le capteur 82, et ceci par effet de la capacité thermique différente entre I1air ambiant et le solide en contact avec l'atmosphère ambiante. I1 est évident que dans ces évolutions la différence de température relevée par les deux capteurs S1-S2 sera, dans les cycles d'abaissement de la température, d'autant plus grande que les dispersions thermiques du local vers 1'exterieur seront élevées et, vice versa, d'autant plus petite que l'apport indirect de chaleur au local en complément de l'installation de chauffage central sera élevé. La différence de température relevée par les deux capteurs S1-S2 est comparée dans la logique L1 qui opère une variation sur les signaux en entre X1-X2 suivant un rapport prédéterminé et approprié qui ditermine une variation correspondante du signal en sortie X3. Suivant une forme de réalisation preferée, mais nullement limitative, au cas ot à un moment quelconque les capteurs de temps rature ambiante S1-S2 enregistreraient la meme température ou bien une température plus grande que celle de 1 air ambiant mesurée par S1, le signal de correction émis par la logique T t correspondra comme sortie X3 à la température relevée par le capteur S2 noyé dans le corps solide Z1. Naturellement, au cas oR l'on voudrait tenir compte d'un facteur ou de plusieurs facteurs de correction plus ou moins éleves, la conception du dispositir reste absolznent inchangée. Dans la pratique, l'incidence du rapport qui dans la logique Li provoque l'intégration des signaux en entrée X1-X2 ou du signal en sortie X3 du comparateur C1 pourra être tarée de manière à lui con rer une importance appropriée aux effets du calcul final. On voit clairement, à la lumière de la description qui 9 cède, que l'invention atteint pleinement les buts envisagés. On sol gne en particulier que le fait d'avoir adopté comme indice de réfé- rence la température ambiante mesurée à l'aide de deux capteurs diffé- rentiels permet de se référer à une valeur qui tient compte de la dispersion effective enregistrée dans les locaux des différents lisateurs, ce qui avantage ceux qui ont procédé à des intervention visant à améliorer l'isolation thermique et, vice versa, pénalise ceux qui sont responsables de dispersions thermiques plus élevées 6 I1 va de soi que l'invention ainsi conçue est susceptible de nombreuses variantes rentrant toutes dans le cadre du même con novateur. On doit d'autre part ajouter que le dispositif selon 1 vention pourra être utilisé aussi bien dans le cas où l'installa de conditionnement centralisé fournit du chauffage que dans ceux elle fournirait une réfrigération, le concept de l'invention re absolument le même. Par ailleurs, tous les éléments de détail pourront * remplacés par d'autres éléments techniquement équivalents. Enfin, dans la réalisation pratique, les matXriaux @@ ainsi que les dimensions et les formes pourront être quelconque suivant les exigences. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de la température ambiante différentielle apte à intégrer des valeurs de dispersion thermique ou d'apports de chaleur dans des mesures pour le calcul de la consommation de chaleur des différents utilisateurs d'un édifice doté d'un système de conditionnement centralisé, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un capteur (S1) de la température de l'air ambiant et un capteur (S2) de la température d'un corps solide (Zi) en contact avec ce même air ambiant, mais doté d'une capacité thermique différente, au moins un comparateur différentiel (C1) relié auxdits capteurs de température et apte à émettre un signal (X3) fonction de la température ambiante et de la différence entre la température ambiante relevée par le capteur (S1) plongé dans l'air et la température ambiante relevée par le capteur (S2) noyé dans le corps solide (xi). 2. Dispositif de mesure de la température ambiante différentielle selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une logique (L1) qui fait en sorte que, lorsque la température relevée par le capteur de l'air ambiant dépasse ou égale la valeur de la température relevée par le capteur noyé dans le corps solide, le signal en sortie du comparateur devient fonction directe uniquement de ce qui a été relevé par le capteur noyé dans le corps solide-. 3. Dispositif de mesure de la température ambiante différentielle selon i'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une logique qui mesure l'écart de température entre les mesures effectuées par les deux capteurs d'air ambiant pour pouvoir opérer l'incorporation d'un signal apte à faire varier la valeur en sortie du comparateur et destinée à l'appareil de comptage. 4. Dispositif de détection de la température ambiante dif- férentielle selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite incorporation du signal apte à faire varier la valeur en sortie du comparateur peut être variée en rapport, de manière à pouvoir être adaptée aux différentes caractéristiques de chaque installation.