Brevet FR2568081A1 — publié le 19860124

L'invention a pour objet un dispositif pour distribuer la puissance électrique après analyse des besoins dans une installation de chauffage comportant des ensembles de résistances électriques déjà équipés, notamment, d'un répartiteur modulateur cyclique. L'invention s'applique notamment aux fours de boulangerie ou pâtisserie ou tout autre système de chauffage par résistances électriques dont le dispositif est géographiquement disposé en plans, tranches, batteries ou pôles chauffants. I1 existe actuellement des répartiteurs modulateurs de puissance qui sont utilisés notamment pour les fours de boulangerie ou de pâtisserie. Ces répartiteurs modulateurs permettent de diminuer la puissance électrique théorique nécessaire. Ainsi, pour une installation de four de boulangerie, par exemple de trois étages, chaque étage a une puissance de 20 KW, soit pour l'ensemble de l'installation 20 x 3 = 60 KW Avec un répartiteur modulateur qui limite à deux tiers la puissance totale, il suffit de souscrire un abonnement de la ligne de 40 KW. I1 y a donc une économie du coût, de la ligne, de l'abonnement... Ce répartiteur modulateur distribue l'électricité selon un cycle où seuls deux étages sont alimentés pendant quelques minutes et un étage est éteint. Ce répartiteur modulateur distribue et répartit l'électricité dans les étages du four selon un cycle programmable et déterminé. Ce cycle est déterminé une fois pour toutes et ne tient pas compte de la demande de chaque étage puisqu'il n'y a aucune analyse des besoins à chaque étage du four. On comprend donc aisément l'inconvénient majeur de ces répartiteurs modulateurs qui agissent de manière aveugle. Un boulanger remplit son fours selon ses besoins et il n'a pas la même fournée à tous. les étages ; par conséquent, des étages sont vides, certains en fin de cuisson et certains en début de chauffe puisqu'il viennent d'être charges Les répartiteurs modulateurs répartiront la puissance électrique selon leur cycle sans analyser les besoins spécifiques de chaque instant L'invention tend à résoudre ces inconvénXieats A cet effet, le dispositif selon l'invention comporte les moyens suivants - des moyens indiquant la température de consigne, - des moyens faisant office de capteurs de la température, - un moyen de détection et d'analyse des demandes, - un moyen faisant office de comparateur, - un moyen faisant office de distributeur, - un répartiteur modulateur (répartiteur cyclique). Le dispositif selon l'invention tend à répartir la puissance électrique en fonction de la demande et ce, en donnant la priorité aux éléments chauffants les plus demandeurs. Si tous les éléments chauffants sont demandeurs au maximum de leur consigne, le répartiteur modulateur agit seul et répartit, de manière cyclique, la puissance électrique. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'installation de chauffage comporte un microprocesseur ; dans ce cas, lorsque la demande est supérieure à la consigne de distribution, le comparateur shunte le dispositif selon l'invention et le microprocesseur distribue la puissance électrique avec des priorités qui tiennent compte de la durée de chauffe déjà fournie aux résistances électriques par ledit dispositif. Ainsi, les derniers demandeurs deviennent les premiers servis par la distribution cyclique programmée par ledit microprocesseur. Selon ce mode de réalisaton, le répartiteur modulateur cyclique n'est plus nécessaire dans l'installation de chauffage. La figure 1 est un schéma d'une courbe de température au moment du remplissage d'une chambre de cuisson ou d'une demande de chauffage de tout autre élément chauffant équipé du dispositif selon l'invention. La figure 2 est un schéma d'une courbe de température au moment du remplissage d'une chambre de cuisson ou d'une demande de chauffage de tout autre élément. chauffant équipé uniquement d'un répartiteur modulateur cyclique. La figure 3 est une vue schématique d'un organigramme du dispositif selon l'invention. La figure 4 est une vue schématique du dispositif selon l'invention. L'invention a pour objet un dispositif destiné notamment aux fours de boulangerie ou pâtisserie ou tout système de chauffage par résistances électriques dont le dispositif actif est géographiquement disposé en plans, tranches batteries ou pôles chauffants Le dispositif a pour but de limiter la puissance électrique demandée par l'ensemble des batteries chauffantes à l'aide d'un dispositif électronique d'analyse des besoins et de restituer cette puissance électrique seulement en fonction de la demande sur les points les plus prioritaires. Actuellement, le modulateur répartiteur de limitation de puissance fait appel à un programmateur de distribution cyclique avec programme déjà établi à l'aide de cames. De ce fait, il ne tient pas compte des besoins prioritaires de chauffage qui sont toujours fonction d'une situation nouvelle de fonctionnement. Cette situation est telle qu'il est impossible de prévoir les besoins futurs de puissance demandée notamment pour une cuisson dans un four où les besoins changent très souvent en fonction des produits à cuire, du chargement, du déchargement etc. La figure 2 représente la courbe de température au moment du remplissage d'une chambre de cuisson d'un four non équipé du dispositif selon l'invention, mais uniquement d'un modulateur répartiteur cyclique. la courbe C1, montre qu'au départ la température de consigne est conservée jusqu'en temps 3, 93 mais rapidement la température chute du fait du remplissage du four comme on peut le constater en suivant le temps t représentée en abscisse. Des traits gras P1, P2, P3 représentent le temps pendant lequel la chambre de cuisson est alimentée par le répartiteur modulateur cyclique 1. Durant le temps représenté par les traits gras P1, P2, p3 , la chambre de cuisson ou batterie chauffante dispose de la puissance électrique pour ses résistances chauffantes R. Dans la figure 1, la courbe C2 représente la courbe des températures d'une chambre de cuisson ou d'une batterie chauffante équipée d'un dispositif selon l'invention. La courbe de température C2 chute beaucoup moins. On évite donc un "coup de froid" qui est nuisible à la cuisson. Les traits gras représentent la durée pendant laquelle la chambre de cuisson a été alimentée. On constate donc que le répartiteur modulateur cyclique a été shunté et que le dispositif a alimenté cette chambre de cuisson qui est devenue prioritaire au moment de son remplissage. Le dispositif alimente en puissance électrique la chambre de cuisson pour ramener la température à la température de consigne, il agit durant le temps t3 à t10, comme cela est représenté en D2 La température remonte beaucoup plus vite sans acoup puisque l'alimentation électrique est constante et non cyclique. On peut faire une analyse détaillée de ces deux courbes C1 et C2 - Au temps t = 0 : la chambre de cuisson est vide, les courbes C2 et C1 sont aux températures de consignes des températures choisies. On observe une légère oscillation qui correspond à une régulation de la température pour compenser les déperditions de chaleur : c'est une situation d'équilibre. - Au temps t = 1 : courbe C2 : la régulation est normale courbe C1 : le changement d'état est dû au répartiteur modulateur cyclique, l'alimentation est interrompue, on observe une chute de température. - Au temps t = 2 : courbe C2 : la régulation est normale courbe C1 : le répartiteur modulateur cyclique alimente à nouveau la chambre de cuisson, la température augmente, la durée de distribution est, dans ce cas, suffisamment longue et on retrouve la température de consigne. - Au temps t = 3 : on charge la chambre de cuisson courbe C2, la température chute courbe C1, la température chute, la compensation se fait par la mise en service des réserves de chauffage. - Au temps t = 4 : courbe C2 la température chute toujours mais tend à être compensée courbe C1, la température chute toujours mais n'est plus compensée, le répartiteur modulateur cyclique a coupé le chauffage et la chute de température s'accentue. - Au temps t = 5 : courbe C2, la température chute toujours mais la récupération semble apparaître, la courbe se redresse courbe C1, la température chute toujours, la récupération est reprise à nouveau, le répartiteur modulateur cyclique autorise le chauffage, on remarque la chute de la température, erl est 4 e - Au temps t = 6 : courbe C2 : la température remonte courbe C1 : la température rechute à nouveau, coupée par le répartiteur modulateur cyclique. -Au temps t = 7 : courbe C2, la température suit sa remontée courbe C1, la température remonte à nouveau avec un retard sensible sur la courbe C2 Ce cycle va se produire plusieurs fois, mais on observe la rapidité de la remontée de la température de la courbe C2 par rapport à la courbe C1, la courbe C2 atteint plus rapidement le point de consigne. Le dispositif selon l'invention comporte les moyens suivants - des moyens indiquant le pourcentage d'utilisation autorisé - des moyens 11 indiquant la température de consigne de chaque chambre de cuisson 12 (12A, 12B, 12C) - des moyens 13 faisant office de capteurs de la température au niveau desdites chambres de cuisson 12 - un moyen 14 de détection et d'analyse des demandes - un moyen 15 faisant office de comparateur - un moyen 16 faisant office de distributeur - un répartiteur modulateur cyclique 1. Entre les moyens 13, faisant office de capteurs, et les moyens 14 de détection et d'analyse des demandes, il est disposé des moyens 17 faisant office de régulateur de température. L'utilisateur choisit une température # de fonctionnement pour chaque chambre de cuisson par les thermostats régulateurs (ne faisant partie de l'invention) 11 (lIA, llB, 11C). Des capteurs 13, (13A, 13B, 13C) rapportent l'information température au thermostat 11 qui amplifie ce signal et le compare avec la température choisie. Après analyse, ce "régulateur" communique l'information * demande de chaleur : mise en marche du dispositif * trop chaud : mise à l'arrêt du dispo REVENDICATIONS 1. Procédé pour distribuer la puissance électrique dans une installation de chauffage comportant des ensembles (12) de résistances électriques (R) équipés d'un répartiteur modulateur cyclique (1) caractérisé par le fait que, pour chaque ensemble, on choisit, par un thermostat (11), une température de consigne et un pourcentage autorisé d'utilisation, des capteurs (13) disposés dans chaque ensemble (12) rapportent l'information température qui est analysée et comparée pour toute l'installation, si la demande est inférieure au niveau de saturation, le distributeur (16) donne la priorité aux ensembles (12) les plus demandeurs en électricité, si la demande est supérieure ou égale au niveau de saturation, le dispositif est shunté et le répartiteur modulateur cyclique (1) répartit la puissance électrique. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte - des moyens (11) indiquant le pourcentage d'utilisation autorisé - des moyens indiquant la température de consigne de chaque élément (12) - des moyens (13) faisant office de capteurs de la température au niveau des éléments (12) - un moyen (14) de détection et d'analyse des demandes - un moyen (15) faisant office de comparateur - un moyen ( faisant office de distributeur 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les ensembles (12) sont des chambres de cuisson (12A, 12B, 12C) pour des furs de boulangerie. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 caractérisé par le fait qu'entre les moyens (13) faisant office de capteurs et le moyen (14) de détection et d'analyse des demandes, il peut être disposé des moyens (17) faisant office de régulateur de température. 5. Procédé pour distribuer la puissance électrique dans une installation de chauffage comportant des ensembles (12) de résistances électriques (R) caractérisé par le fait que, pour chaque ensemble, on choisit, par un thermostat (11), une température de consigne et un pourcentage autorisé d'utilisation, des capteurs (13) disposés dans chaque ensemble (12) rapportent l'information température qui est analysée et comparée pour toute l'installation, si la demande est inférieure au niveau de saturation, le distributeur (16) donne la priorité aux ensembles (12) les plus demandeurs en électricité, si la demande est supérieure ou égale au niveau de saturation, le dispositif est shunté et le microprocesseur répartit la puissance électrique avec des priorités qui tiennent compte de la durée de chauffe déjà fournie aux résistances de chaque ensemble. 6. Dispositif pour la- mise en oeuvre du procédé selon la revendication 5 caractérisé par le fait qu'il comporte - des moyens (11) indiquant le pourcentage d'utilisation autorisé - des moyens indiquant la température de consigne de chaque élément (12) - des moyens (13) faisant office de capteurs de la température au niveau des éléments (12) - un moyen (14) de détection et d'analyse des demandes - un moyen (15) faisant office de comparateur - un moyen (16) faisant office de distributeur - Un microprocesseur qui répartit la puissance électrique avec des priorités qui tiennent compte de la durée de chauffe déjà fournie aux résistances électriques.