Brevet FR2495288A1 — publié le 19820604

DESCRIPTION La présente invention concerne les immeubles collectifs pourvus d'un chauffage commun équipés de radiateurs pour lesquels le Decret 79-1232 du 31 Décembre 1979 impose aux gestionnaires, la mise en place de systèmes permettant de mesurer lténergie dépensée et répartir équitablement les frais de chauffage. Le système consiste à compter le temps de fonctionnement de chaque radiateur c'est-à-dire aussi bien le temps d'ouverture que le temps de fermeture de chaque radiateur équipant chaque appartement constituant un même immeuble raccordé à une même chaufferie. Le système consiste à intégrer a ce comptage, divers paramètres fixes ou variables pour satisfaire aux exigences législatives, régionales, locales, physiques ou administratives. Le dispositif, objet de l'invention est présenté sous la forme d'un compteur de temps de fermeture des robinets de radiateurs, c'est-a-dire sous la forme d'un compteur d'économies realisees par chaque appartement d'un même immeuble. Le dispositif peut également compter les temps d'ouverture des robinets. Ces compteurs sont disposés de préférence dans les parties communes, soit à proximite de l'appartement controle, soit réunis dans un même espace si possible visible par l'ensemble des occupants de l'immeuble. Il est également prevu un compteur unique du temps de fonctionnement de l'installation qui sert de base de référence aux calculs des répartitions de frais de chauffage et des répartitions des économies réalises. Le système permet également d'ajouter à cet ensemble de compteurs, ou de remplacer ces compteurs par un calculateur électronique mémorisant les comptages individuels et le comptage de réference, intégrant la totalite-des paramètres fixes ou variables et permettant ainsi une gestion instantanée à tout moment de l'ensemble des frais de chauffage de l'immeuble. Dans un ensemble d'appartements (désigné par la suite par :immeuble) reliés à une meme unité de production de chauffage collectif (désigné par chaufferie), la consommation énergétique nécessaire à l'obtention d'un confort thermique est dûe : a) aux déperditions de l'installation : Paramètre fixe, déterminé, qui dépend de la nature de l'installation. b) au chauffage des parties communes de l'immeuble : Paramètre constant, qui peut être déterminé et exprimé en un pourcentage de la dépense totale. c) à la somme des utilisations du chauffage dans chaque appartement constituant cet immeuble : Paramètre variable. La consommation énergétique dépend par ailleurs de 10/ La température intérieure souhaitée : Paramètre fixe, déterminé et règle menté. 20/ La température extérieure : Paramètre variable, sur lequel aucune action ne semble pouvoir être entreprise a ce Jour (si ce n'est le prévoir). 3 / L'utilisation du chauffage dans chaque appartement constituant cet immeuble : Paramètre variable. 4 / La bonne marche de la chaufferie (entretien, réglages, etc...) que nous considérerons ici comme acquise : Paramètre fixe. La consommation énergétique est à la fois due et d-pendante d'un des paramètres variables sur lequel une action puisse être entreprise : l'utilisation du chauffage dans chaque appartement Pour chaque appartement, l'utilisation du chauffage est lié aux facteurs suivants a) les caractéristiques physiques de l'appartement : sa surface, son volume, son exposition, etc .. Paramètre fixe b) 1 utilisation faite par l'occupant des radiateurs équipant cet appartement Paramètre variable. Enfin, le seul moyen dont dispose l'occupant pour agir sur le chauffage de son appartement est l'ouverture ou la fermeture (manuelle ou automatique) du robinet équipant chaque radiateur de son appartement, plutôt que d'ouvrir ou fermer les fenêtres. Pour économiser de l'énergie en chaufferie il faut agir également sur l'utilisation du chauffage dans chaque appartement, pour se faire, inciter les occupants de chaque appartement à mieux utiliser le seul moyen mis à leur dispositIon pour agir sur le chauffage : les robinets de radiateurs. Pour inciter à l'économie l'ensemble des habitants d'immeubles à chauffage collectif, le législateur a édicté un Décret N 79-1232 du 31.12.1979 qui impose aux gestionnaires, la mise en place de systèmes permettant de mesurer l'énergie dépensée et répartir équitablement les frais de chauffage. Chaque radiateur dépense de l'énergie suivant 2 paramètres : - suivant ses caractéristiques techniques : Paramètre fixe, déterminé et invariable dans le cas d'un bon entretien. - suivant son temps d'utilisation : Paramètre variable : en effet l'énergie dissipée par un radiateur est directenient liée à son temps d'utilisation : savoir le nombre d'heures, de minutes ou de secondes pendant lesquelles le robinet de ce radiateur est ouvert, laissant passer le fluide calorifique, ou fermé, ne laissant pas passer le fluide calorifique. Quelque soit la nature du ou des paramètres fixes caracterisant un radiateur ou un appartement au sein d'un même immeuble (surface, volume, puissance, exposition, surface corrigée, tantièmes, etc... ) celui-ci ou ceux-ci s'appliquent à l'ensemble des habitants de cet immeuble. En comptant le temps de fonctionnement, corrigé par les mêmes paramètres pour un même immeuble, du chauffage de chaque appartement, on procède a un comptage équitable qui permet de mettre en évidence et de matérialiser les efforts de chacun pour contribuer a des économies de consommation énergétique. Enfin, comme la consommation totale de l'immeuble dépend de la somme des consommations individuelles de chaque appartement, la consommation d'un appartement dépend de la somme des consommations des radiateurs équipant cet appartement : par là même, la consommation d'un des radiateurs equipant un même appartement, représente un pourcentage de la consommation totale de cet appartement. Si on affecte a chaque radiateur une valeur de comptage de temps d'ouverture ou de fermeture de son robinet, cette valeur de comptage est un pourcentage de la valeur totale de temps d'ouverture ou de fermeture de l'ensemble des robinets de radiateurs de cet appartement. Et si tous les radiateurs sont ouverts en même temps dans l'immeuble, le temps de comptage de chaque appartement est égal au temps de fonctionnement mesuré en chaufferie. Toutefois, on ne peut pas pretendre qu'un appartement dont la totalité des radiateurs sont fermés en permanence, ne participe pas a la somme des consommations individuelles de l'immeuble. En effet, dans ce cas, cet appartement bénéficie d'un apport en calories de la part des appartements l'entourant. Pour répondre a ce probleme, il convient donc de considérer que un appartement consomme un pourcentage fixé et constant d'énergie et donc que le comptage du temps de fermeture ou d'ouverture de l'ensemble des robinets de radiateurs de cet appartement ne peut en aucun cas être nul (cas du comptage du temps d'ouverture des robinets, ou encore cas du comptage du temps d'utilisation) ou être égal a 1 (cas du comptage du temps de fermeture des robinets, ou encore du comptage du temps d'économie). Pour illustrer ce point, on peut dire que chaque appartement se comporte comme si en plus du nombre de radiateurs l'équipant, il possédait un radiateur dont le robinet serait ouvert en permanence, sans qu'il soit possible a l'occupant d'agir sur ce robinet. Le pourcentage de la consommation de ce dernier radiateur par rapport a la consommation totale de l'appartement étant un paramètre fixe et déterminé de la même façon pour l'ensemble des appartements d'un même immeuble. On peut donc conclure que la mesure du temps d'utilisation de l'ouverture ou de la fermeture du robinet d'un radiateur équivaut a la mesure de l'éner- gie dépensée par ce radiateur. Ou encore, que la mesure de l'ensemble des temps d'ouverture ou de fermeture des radiateurs d'un même appartement équivaut a la mesure de l'énergie depen- sée par cet appartement. Enfin, que la somme de ces mesures permettra de répartir équitablement la dépense en énergie, donc les frais de chauffage entre les occupants d'un même immeuble. D'autant mieux qu'il sera effectue en chaufferie un comptage sur les brûleurs permettant de connaitre instantanément les quantités d'énergie consommées, les temps de fonctionnement, qu'avec l'ensemble de ces éléments, il sera établi un bilan énergétique faisant apparaitre périodiquement (chaque semaine par exem ple) les rdsultats bénéficiaires ou déficitaires en fonction des consosmations theoriques qui auront été fixées préalablement. Dans chaque appartement, les dispositifs équipant les radiateurs sont reliés en série par un cabale électrique isolé mono-conducteur formant ainsi une boucle electrique raccordé a un boitier électronique situé en un lieu éta- bai par avance, partie commune de l'immeuble, placard technique, entrée, etc.. (voir Figure N 1) Chaque robinet de radiateur est équipé d'un dispositif comprenant soit : 1ère version : t résistance ajustable et 1 résistance unipolaire 2ème version : 2 resistances ajustables 4 diodes 1 inverseur unipolaire L'ensemble de ces dispositifs électriques est isolé électriquement du robinet de radiateur. Ces dispositifs soiit Inclus dans un ensemble mécanique permettant l'ouverture ou la fermeture du robinet, venant en remplacement du volant de commande de ce robinet, sans outil soit possible d'accdder a la partie électrique, sauf en détruisant le dispositif (voir Figure H 2 - 3 La boucle électrique a une résistance totale composée de la somme des résistances montées en série, plus la résistance propre du conducteur, dans la mesure où aucune résistance n'est court-circuitée par la position de l'inverseur qui la ponte.De plus, la résistance totale de la boucle est diffé- rente suivant que le courant circule dans un sens ou dans l'autre à travers cette boucle (voir Fiz3re N 4) Ce principe permet soit 1ère version : de mesurer le pourcentage du temps d'utilisation ou d'économie 2ème version : de situer le ou les radiateurs ouverts ou fermes dans l'appar tement. Dans le boiter électronique, on trouve : (Figure N 5) - un circuit électronique qui mesure la résistance de la boucle, en alternant ie eens du courant. - un convertisseur tension/fréquence qui transforme la variation de tension en variation de fréquence. - un calculateur qui reçoit les signaux provenant du convertisseur tensior@ fré- quenct, ainsi que différents signaux provenant de la base de tempscorncune a l'ensemble de l'immeuble, de la ou des différentes sondes intérieures ou ex térieures. Ce calculateur est programmé pour intégrer au comptage, les divers paramètres propres a l'installation considérée. Le nombre de ces paramètres est illimité. - un deuxième calculateur qui affiche, sur xi nombre de voyants égaux au nombre de radiateurs contrôles par le compteur, l'état de marche/arrêt de chaque radiateur (2eme version seulement). - un compteur électromécanique qui mémorise le comptage. - une prise pour raccorder le boitier a un ordinateur dont le programme peut s'étendre de la seule mémorisation de l'ensemble des données de l'immeuble ou de plusieurs immeubles, au traitement informatique complet sans qu'il soit né- cessaire de disposer de la partie calculatrice dans le boitier électronique, cet ordinateur pouvant par ailleurs intégrer divers paramètres de comptage en chaufferie. Le dispositif permet également de compter proportionnellement. suivant que le robinet est plus ou moins fermé, pour ce faire la résistance ajustable et l'interrupteur unipolaire sont remplacés par un potentiomètre interrupteur a fin de course. - un boîtier situé dans l'appartement comportant une indication claire de l'état ouvert ou fermé des radiateurs. REVENDICATIONS 1. Procédé de réparition des charges de chauffage dans un immauble colloctif caractérisé par le fait que l'on mestre le temps d'ouverture d'un ou de plusieurs robinets de radiateur au moyen d'un dispositif électrique e@ qu'@ chaque radiateur est affectée une valeur de complage qui représen@e un pourcentage de la consommation @c@ale d'un appartement, la semme des valeurs de comptage de chaque appartement est égale au temps de fonctionnement mesuré en chaufferie ; dans un même immeuble, c'est le temps de comptage de chaque appartement qui et gal su temps de fonctionnement mesuré en chaufferie ; une valeur de comptage spécifique est affectée à chaque appartement pour une participation aux charges communes quelle que sot@ l'ouverture des robinets de radiateur ; la récapitulation de ces mesurès en valeur de comptage permet à chaque utilisateur de connaître son temps d'atilisation du chauffage par rapport au temps d'a@tion de le chaudière ; il permet donc de répartir équitablement les frais de chauffage et incite à l'économie. 2. Procéde de répartition des charges de chauffage dans un immeuble collectif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen électrique consiste à utiliser, pour chaque appartement, une boucle électrique isolée mono-conducteur relian@ en série chaque radiateur, ladite boucle électrique (A,B) étant raccordée à un boîtier électronique, ladite boucle (A.B) ayant une résistance totale égaie à la somme des résistances ou condensateurs.montées en série (R1 séjour, R1 chambre 1, R1 chambre 2, R1 cuisine, R1 salie de bains), plus la résistance propre du tonducteur. dans la mesure où aucune résistance, ou capacité, correspondant à un robinet de radiateur (R1). faisant office de contact, n'est court-circuitée par 'a nosition de l'inverseur de plus, la résistance totale de la boucle électrique est différente suivant que le courant, envoyé par un bottier électronique, circule dans un sens ou dans l'autre à travers ladite boucle, de manière à pouvoir mesurer le pourcentage d'utilisation ou d'économie des radiateurs et/ou de situer le ou les radiateurs (R1) ouverts ou fermés dans l'appartement. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications l ou 2 caractérisé par le fait que dans chaque appartement, les robinets de radiateurs, qui font office de contact, sont reliés en série par un câble électrique isolé mono-conducteur, formant ainsi une boucle électrique (A,B) raccordée à un boîtier électronique, situé dans une partie commune, ladite boucle (A,B) ayant une résistance totale égale à la somme des résistances ou condensateurs, montées en série (R1 séjour, R1 chambre 1, R1 chambre 2, R1 cuisine, E1 salle de bains), plus la résistance propre du conducteur, dans la mesure où aucune résistance, ou capacité, correspondant à un robinet de radiateur (R1), faisant office de contact, n'est court-circuitée par la position de l'inverseur ; de plus, la résistance totale de la boucle électrique est différente suivant que le courant, envoyé par un boitier électronique, circule dans un sens ou dans l'autre à travers ladite boucle, de manière à pouvoir mesurer le pourcentage d'utilisation ou d'économie des radiateurs et/ou de situer le ou les radiateurs (R1) ouverts ou fermés dans l'appartement. . Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par le fait que chaque robinet de radiateur est équipé dans un ensemble mécanique permettant l'ouverture ou la fermeture dudit robinet faisant office de contact, d'une résistance ou capacité ajustable et d'une résistance unipolaire, isolées électriquement du robinet du radiateur. 5. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par le fait que chaque robinet de radiateur est équipé dans un ensemble mécanique permettant l'ouverture ou la fermeture dudit robinet faisant office de contact, de deux résistances ou capacités ajustables (R1, R2), de quatre diodes et d'un inverseur unipolaire, isolés électriquement du robinet du radiateur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3, 4 ou 5 caractérisé par le fait que la boucle électrique a une résistance totale composée de la somme des résistances ou capacités (R1), montées en série, plus la résistance propre du conducteur, dans la mesure où aucune résistance n'est court-circuitée par la position de l'inverseur qui la ponte, ledit inverseur étant actionné par le robinet qui fait office de contact. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3, 4, 5 ou 6 caractérisé par le fait que le boîtier électronique auquel sont branchées toutes les boucles électriques correspondant à chaque appartement est compose - d'un circuit électronique qui mesure la résistance de la boucle en alternant le sens du courant - d'un convertisseur qui transforme la variation de tension en variation de fréquence - d'un calculateur qui reçoit les signaux provenant du convertisseur ainsi que les différents signaux provenant de la base de temps connu à l'ensemble de l'immeuble, de la ou des différentes sondes intérieures ou extérieures - d'un compteur électromécanique qui mémorise le comptage. 5. Dispositif selon la revendication 7 caractérise par le fait que le boîtier électronique, situé dans la partie commune, peut être relié également à un boîtier secondaire, situé dans i'apparte- ment, comportant une indication claire de l'état ouvert ou fermé des radiateurs. 9. Dispositif selon les - revendications 5 et 7 caractérisé par le fait que le boîtier électronique comporte un deuxième calculateur qui affiche, sur un nombre de voyants égaux au nombre de radiateurs contrôlés par le compteur, l'état de marche/arrêt de chaque radiateur. 10, Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9 caractérisé par le fait que la résistance ou capacité ajustable et l'interrupteur unipolaire sont remplacés par un potentiomètre à interrupteur à fin de course, de manière à compter, également proportionnellement, suivant que le robinet est plus ou moins fermé.