Brevet FR2621382A1 — publié le 19890407

L'invention concerne un dispositif de régulation de chaudière à gaz mettant en oeuvre une pompe de circulation qui alimente un circuit de radia- teurs à partir d'un échangeur de chaleur, dispositif grâce auquel est assuré un fonctionnement stable de l'appareil, même pour des besoins inférieurs à la puis- sance minimum. Dans les appareils à gaz modernes, four- nissant de l'eau chaude à un circuit de radiateurs, on sait que des dispositifs de régulation permettent le réglage de la température de l'eau en fonction de'la dimension de l'installation et de la puissance demandée. Pour que cette régulation fonctionne ii faut qu'elle reçoive de façon permanente des informations sur la température de l'eau qui traverse l'échangeur de chaleur et qu'ainsi elle puisse, en fonction du débit, interpréter ces indications dans le sens d'une commande d'ouverture ou de fermeture progressive de l'alimentation en gaz du brûleur. Un ou des capteurs de température sont alors disposés à l'entrée ou à la sortie de l'échangeur, pour détecter respectivement la température de l'eau faisant retour des radiateurs ou celle de l'eau chaude fournie par l'échangeur. Il existe un certain nombre de modes de régulation destinés à interpréter les informations reçues du ou des capteurs. On connait par exemple un mode de régulation basé sur la température de retour utilisant un capteur placé à l'entrée de l'échangeur. Dans le cas de fonctionnement dit en tout ou rien, si la température décelée est inférieure à la température de consigne pré- affichée à la régulation, la chaudière se mettra en route à plein régime et fournira brutalement au circuit un train de chaleur, dont on connaît les inconvénients inhérents aux risques de surchauffe du circuit. Avec cette régulation basée sur la température de retour, on peut aussi fonctionner avec un régime de puissance inter- médiaire, à l'aide d'une électrovalve à deux débits, ce qui n'est pas idéal pour les installations à circuit long; on peut fonctionner encore avec une électrovalve modulable qui présente l'intérêt de pouvoir moduler la puissance entre une valeur minimum et la pleine puissance, mais qui reste difficile cependant du fait que le capteur est sur le retour et que l'on ressent l'inertie de l'installation. On peut envisager alors un autre mode de régulation basé sur la température de départ, également modulante entre une valeur minimum et la pleine puissance. Cette régulation donne satisfaction mais présente cepen- dant l'inconvénient d'une régulation tout ou rien quand la puissance demandée est au-dessous du seuil de puissance minimum de la chaudière, car il n'existe pas d'autorité d'allumage fixe qu'un système de régulation simple puisse gérer. L'invention a pour objet une nouvelle régulation qui élimine ces inconvénients, qui combine les avantages de chacune des régulations sur le départ et sur le retour tout en évitant de placer un capteur de température, à la fois sur le départ et sur le retour du circuit c'est-à-dire en aval et en amont de l'échangeur de chaleur. L'invention concerne donc un dispositif de régulation d'une chaudière à gaz comportant un échangeur de chaleur chauffé par un brûleur à gaz alimenté par une électrovanne, ladite électrovanne étant elle-même actionnée par un dispositif de régulation à micro- processeur, et comportant un circuit de départ d'eau chaude partant dudit échangeur pour alimenter des radia- teurs sous l'action d'une pompe de circulation et faisant retour audit échangeur, un capteur de température étant prévu sur le conduit de départ à la sortie de l'échangeur, dispositif selon lequel ledit capteur est un capteur unique agencé enliaison avec un intégrateur et un dispo- sitif de régulation pour fournir des indications sur la température réelle de l'eau chaude sur le circuit de départ avant l'arrêt du brûleur et pour déduire la température qu'aurait l'eau de retour sur le circuit de retour en amont de l'échangeur par le fait qu'il fournit une autre indication de la température de l'eau sur le circuit de départ, prélevée après l'arrêt du brûleur et après une durée déterminée de circulation d'eau non chauffée dans les circuits. Les caractéristiques particulières ainsi que les avantages de l'invention seront aussi précisés dans la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisa- tion faisant référence à une figure unique qui représente schématiquement une chaudière à gaz et son dispositif de régulation associé. On a représenté sur la figure certains éléments d'une chaudière à gaz 1 tel qu'un corps de chauffe 2 constituant l'échangeur de chaleur, chauffé par un brûleur 3, lui-même alimenté en gaz par l'inter- médiaire d'une électrovanne 4. Un circuit 5 de départ d'eau chaude fournie par l'échangeur alimente une plu- ralité de radiateurs 6, l'eau faisant retour à l'échan- geur par un circuit de retour 7 dans lequel se trouve une pompe de circulation 8. Dans le cas d'un fonction- nement intermittent de la pompe, ce qui veut dire qu'elle ne tourne et ne provoque de circulation d'eau dans les circuits que quand le brûleur est allumé, il est cepen- dant prévu, pendant une durée limitée après l'arrêt du brûleur, que la pompe continue de fonctionner pour éviter toute surchauffe, ce fonctionnement prolongeant quelque temps la circulation d'eau dans le circuit. Un capteur de température 9 est disposé sur le circuit 5 juste en aval de l'échangeur 2. L'électrovanne 4 est actionnée par un dispositif de régulation 10 à microprocesseur au- quel est appliquée la température détectée par le capteur 9 et qui assure la commande d'admission gaz 14 à l'électro- vanne 4 par l'intermédiaire d'un générateur de courant 11. Un potentiomètre 12 de réglage de la valeur de consigne est en outre associé à la commande gaz 14. On applique égale- ment la température détectée à un intégrateur 13 qui calcu- le la valeurA rà l'extinction, leAtétant la différence entre la température de l'eau de départ notée par le cap- teur 9 et celle de l'eau de retour telle qu'elle pénètre dans la chaudière par le circuit de retour 7. Quand la chaudière ne fonctionne pas et qu'il n'y-a pas de circulation d'eau dans les circuits, la température de l'eau en amont et en aval de l'échan- geur est identique. Dans le cas o une température de consi- gne tc affichée par le potentiomètre 12 est une température t1 recherchée et dans le cas o la demande en calories est inférieure à la petite puissance, quand la chaudière se met en route, la température t1, augmentée d'une valeur diffé- rentielle par exemple de 2 , sera atteinte plus ou moins ra- pidement en fonction de l'installation et du débit d'eau,donc du temps de retard de circulation, et la chaudière s'arrêtera. La pompe 8, pendant la durée déterminée du post-balayage apres l'arrêt du brûleur, continuant à faire circuler l'eau dans le circuit entre le départ et le retour à l'échangeur, la température va, durant ce laps de temps, passer d'une température t + 2 à une température t2. A la fin de cette période de post-balayage, le capteur 9 fournira une valeur de température t2 températures étant alors donné par la différence (t1 + 2 ) - t2 ceci à l'évolution de la température de retour près. Ce tTva permettre de corriger la consigne de température d'eau sur le départ, la température du retour étant ainsi vue par le capteur départ lorsque la chaudière est éteinte. La consigne sur le retour estdonc 2621382- de t2 moins i valeur de différentielle, et la chaudière est arrêtée. Dès que cette température est atteinte il y a réallumage de l'appareil jusqu'à ce que soit atteinte la température t1 (à la valeur de différentielle près). On peut ainsi réguler sur le retour si la demande est inférieure à la petite puissance, la régulation s'effectuant de façon classique sur le départ si la demande est supérieure à la petite puissance. 26 2 1382 REVENDICATIONS 1.- Dispositif de régulation d'une chau- dière à gaz comportant un échangeur de chaleur chauffé par un brûleur à 9gaz alimenté par une électrovanne, ladite électrovanne étant elle-même actionnée par un dispositif de régulation à microprocesseur, et comportant un circuit de départ d'eau chaude partant dudit échangeur pour alimenter des radiateurs sous l'action d'une pompe de circulation et faisant retour audit échangeur, un capteur de température étant prévu sur le conduit de départ à la O10 sortie de l'échangeur, caractérisé en ce que ledit capteur (9) est un capteur unique agencé en liaison avec un intégrateur (13) et un dispositif de régulation (10) pour fournir des indications sur la température réelle t1 de l'eau chaude sur le circuit (5) de départ avant l'arrêt du brOleur et pour déduire la température t2 qu'aurait l'eau de retour sur le circuit de retour (7) en amont de l'échangeur par le fait qu'il fournit une autre indication de la température de l'eau sur le cir- cuit de départ (5), prélevée après l'arrêt du brûleur et après une durée déterminée de circulation d'eau non chauffée dans les circuits. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un potentiomètre (12) de réglage de la valeur de consigne est associé à la commande gaz. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé ence que la température détectée par le capteur (9) est appliquée à l'intégrateur (13) qui calcule la différence de température AI' entre l'eau du circuit de départ et celle du circuit de retour (7). 4.- Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la mesure du A1 permet de corriger la consigne de température d'eau sur le cir- cuit de départ (5).