Brevet FR2728658A1 — publié le 19960628

La présente invention concerne un procédé et un systie de commande d'un élément de chauffage électrique intégré dans une paroi, notamment un plancher d'un local. Les éléments de chauffage électrique généralement utilises sont constitués d'un câble résistant électriquement parlant. On pourra se reporter au brevet BP-A-225 835 qui décrit un tel cible chauffant. Un tel câble est intégré dans un plancher qui est constitué d'une couche d'un matériau isolant thermique qui repose sur le sol, par exemple constituée d'hourdis, et d'une dalle de béton coule sur la couche isolante. Le cible chauffant se trouve en sandwich entre la couche d'isolant et la dalle de béton. un revt-nt, par exemple une moquette, repose sur la dalle de béton. Le cible chauffant est commandé par un systêne qui est pourvu d'un thermostat pour assurer un contrôle de la teppérature du local dans lequel le plancher est installé et d'une horloge pour définir des plages horaires ayant des températures de consigne différentes. Par exemple, dans une plage horaire donnée, la te-rature de consigne est de 200 C et, dans une autre plage, la température de consigne est de 160 C. Dans la première plage, le fonctionnement est dit en mode confort alors que dans la seconde plage, il est dit en mode réduit et il est prévu, par exemple, pour les heures de nuit. Pour ce type de plancher, afin d'assurer un niveau de sécurité élevé, la température à la surface supérieure de la dalle de béton est limitée à une température de 280 C. Cette contrainte implique nécessairement une limitation de la puissance électrique du cible chauffant qui est calculée à partir d'un fonctionnement en mode confort. Le problème que résout l'invention est celui du passage du mode réduit au mode confort, c'est-à-dire du passage d'une régulation de la température de 160 C à celle d'une température de 20 C, dans les exemples mentionnes ci-dessus. En effet, du fait de la limitation de puissance évoquée ci-dessus, la montée en température du local de 160 C à 200 C est nécessairement longue et porte atteinte au confort de l'installation. Le but de l'invention est donc de proposer une solution à ce problème et, pour ce faire, propose un procédé de commande d'un élément de chauffage electrique qui permette de reduire de manière significative le temps de montée de la température entre la température d'un mode réduit et celle d'un mode confort. A cet effet, un procédé selon l'invention est du type consistant, par commande dudit élément chauffant à une puissance électrique de chauffe inférieure ou égale à une puissance déterminée, à réguler la température ambiante dudit local à une première température haute et à une seconde température basse. Il est caractérise en ce que, pendant un laps de temps prédéterminé suivant la commande du passage de la régulation à la température basse a celle de la température haute, on commande ledit élément chauffant a une puissance supérieure à ladite puissance déterminée. Le temps de montée de la température ambiante du local est alors réduit sans pour cela que la température à la surface de la dalle de beton soit supérieure à la température limitée, par exemple de 28e C.In effet, pendant ce laps de temps prédéterminé, la puissance de chauffe de 1 'élément chauffant, bien que supérieure a la puissance prédéterminée, ne permet pas d'atteindre la température critique de 280 C sur la dalle de béton, ceci étant du au fait que la température ambiante est inférieure à la température en mode confort. Selon une variante de mise en oeuvre de 1'invention, on commande ledit élément chauffant à une puissance supérieure à ladite puissance déterminée en supprimant une limitation de puissance à ladite puissance déterminée. Selon une autre variante de mise en oeuvre, on utilise un élément chauffant constitué d'au moins deux éléments chauffants dont l'un seulement est commandé lors de la régulation a la température haute et lors de la régulation à la température basse et on comands ledit élément chauffant à une puissance supérieure à ladite puissance déterminée en commandant au moins deux desdits éléments chauffants. On utilise avantageusement desdits éléments chauffants logés dans un méme cible. Dans le méme but, la présente invention concerne également un système de commande d'un élément de chauffage électrique du type qui comprend un senseur de température ou un thermostat prévu pour commander ledit élément chauffant à une puissance électrique de chauffe inférieure ou égale à une puissance déterminée afin de réguler la température ambiante dudit local, soit à une première température haute, soit à une seconde température basse selon des plages horaires définies par une horloge. Selon une caractéristique de l'invention, ledit systèfle comporte un circuit de temporisation qui commande, pendant un laps de temps prédéterminé suivant la commande du passage de la régulation à la température basse à celle de la température haute par ladite horloge, ledit élément chauffant à une puissance supérieure à ladite puissance déterminée. Selon une première variante de réalisation de l'invention, ledit système comporte un limiteur de courant qui limite la puissance de chauffe de l'élément chauffant à ladite puissance déterminée, ledit circuit de temporisation commandant, pendant ledit laps de temps, ledit limiteur de courant afin de commander la puissance de chauffe de l'élément à une puissance supérieure à la puissance déterminée. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, ledit senseur ou ledit thermostat est prévu pour commander un premier conducteur chauffant à une puissance de chauffe inférieure ou egale à ladite puissance déterminée et ledit système comporte un dispositif de commande prévu pour commander un second conducteur chauffant pendant ledit laps de temps. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de deux exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est un schéma synoptique du premier exemple de réalisation du système de l'invention, la Fig. 2 est un diagramme des temps illustrant le fonctionnement du système de l'invention, et la Fig. 3 est un schéma synoptique du second exemple de réalisation du système de l'invention. Le système de commande représenté à la Fig. 1 est essentiellement constitué d'un élément chauffant 1, par exemple un câble électrique chauffant destiné à équiper un plancher chauffant d'un local, un thermostat 2 destiné à réguler la température ambiante dans ledit local soit à une température haute Th, dite température de mode confort, soit à une température basse Tb, dite température de mode réduit, selon le niveau du signal T délivré par une horloge 3. Le thermostat 2 est, d'une part, relié à un fil d'alimentation, par exemple de phase, et, d'autre part, à un limiteur de courant 5. Ce dernier est relié à une borne de l'élément chauffant 1 dont l'autre borne est reliée au fil d'alimentation, par exemple le fil neutre. Le système de commande comprend encore un dispositif de temporisation 4 qui, sur le front montant du signal T délivre par l'horloge 3 sur son entrée, délivre sur sa sortie une impulsion de commande c de durée prédéterminé. D. Le dispositif de temporieation 4 peut autre un circuit monostable. Le signal C est délivré à une entrée de commande du limiteur de courant 5. Le limiteur 5 fonctionne de maniere à limiter le courant fourni à l'élément chauffant 1 lorsque n'est pas présente l'impulsion de commande C et de manière à ne pas limiter ce courant lors de la présence de l'impulsion c. On a représenté à la Fig. 2, en fonction du temps, le signal T qui, selon des plages horaires définies par l'horloge 3, passe de la valeur TH à la valeur T1. Lorsqu'il a la valeur TH, le thermostat 2 permet la régulation de la température dans le local à la température haute Th alors que, lorsqu'il a la valeur Ts, il permet la régulation à la température basse Tb. Le thermostat 2 est par exemple constitué d'un bilame et le signal T, lorsqu'il prend la valeur Ts, commande la mise en chauffe d'une résistante électrique près dudit bilasse modifiant ainsi automatiquement la température de consigne. Lorsque le signal T passe de la valeur T9 à la valeur T, c'est-à-dire, dans le cas représenté à la Fig. 2, sur le front montant du signal T, c'est-à-dire encore lors de la commande du passage de la régulation à la température basse Tb à celle de la température haute Th, le dispositif 4 délivre une impulsion de durée D qui est prévue pour commander le limiteur 5. En dehors des périodes de remontée en température, le limiteur 5 de courant limite le courant dans 1' élément chauffant 1 à une puissance déterminée. Lorsque le signal T a la valeur TI (respectivement Ts), le thermostat 2 commande l'alimentation de l'élément 1 à une puissance égale à ladite puissance déterminée, lorsque la température ambiante du local est légèrement inférieure à la température haute Th (respectivement Tb), et coupe l'alimentation de 1 'élément 1 lorsque la température ambiante du local est légèrement supérieure à la température Th (respectivement Tb). Lors du passage de la régulation à la température Tb à la regulation à la température haute Th, le dispositif de temporisation 4 délivre une impulsion de durée D au limiteur 5. Il en résulte que pendant ce laps de temps prédéterminé D, le limiteur 5 ne limite plus le courant dans 1 'élément chauffant 1 qui est donc commande à une puissance supérieure à ladite puissance de limitation. A la Fig. 3, on a représente un autre mode de réalisation de l'invention dans laquelle les memes éléments portent les mêmes références que celles de la Fig. 1. On reconnaîtra ainsi le thermostat 2, l'horloge 3 et le dispositif de temporisation 4. Le thermostat 2 est relié, d'une part, au fil d'alimentation de phase Ph et, d'autre part, à une extrémité d'un des conducteurs chauffants 11 d'un élément chauffant 10 dont l'autre extrémité est reliée au fil d'alimentation de neutre N. Un dispositif de commande 6 est quant à lui relié, d'une part, au fil d'alimentation de phase Ph et, d'autre part, à une première extrémité d'un autre conducteur chauffant 12 dont la seconde extrémité est reliée au fil d'alimentation de neutre N. Le dispositif de commande 6 est prévu pour commander le fonctionnement du conducteur chauffant 12 lors de la présence de l'impulsion C sur son entrée. En fonctionnement normal, seul le conducteur 11 de 1 'élément chauffant 10 est utilise. La puissance de chauffe de l'élément 10 est donc limitée à celle du conducteur 11. Lors de la présence de l'impulsion C, les deux conducteurs chauffants 11 et 12 sont commandés et la puissance de chauffe de l'élément 10 est donc supérieure à celle du seul conducteur 11. Avantageusement, le conducteur chauffant 11 et le conducteur chauffant 12 sont logés dans un méme câble chauffant 10. On notera qu'un système de commande selon l'invention peut comporter plusieurs circuits composés chacun d'un dispositif de temporisation 4 et d'un dispositif 6 commandant un conducteur chauffant différent, et ce avec des durées de temporisation D différentes. Chaque circuit de temporisation 4 peut être commandé par un signal de température T spécifique. Par exemple, un premier circuit 4, 6, 12 est prévu pour commander le passage de la régulation à une température très réduite à la régulation en mode confort et un autre circuit 4, 6, 12 est prévu pour commander le passage de la régulation d'une température réduite à la régulation en mode confort. On notera encore que dans les modes de réalisation représentés et décrits sont utilisés des thermostats 2 mais que l'invention s'applique également à des systèmes de commande qui utilisent des senseurs de température. Dans les phases de fonctionnement normales, l'élément chauffant 1 et/ou le conducteur chauffant 11 sont alors commandés à une puissance électrique de chauffe inférieure ou égale à une puissance prédéterminée. RKVRNDICATI0NS 1) Procédé de commande d'un élément de chauffage électrique (1, 11) intégré dans une paroi d'un local, notamment un plancher, consistant, par commande dudit élément chauffant (1, 11) à une puissance électrique de chauffe inférieure ou égale à une puissance déterminée, à réguler la température ambiante dudit local, soit à une première température haute (Th), soit à une seconde température basse (Tb), caractérisé en ce que, pendant un laps de temps prédéterminé (D) suivant la commande du passage de la régulation à la température basse (Tb) à celle de la température haute (Th), on commande ledit élément chauffant (1, 11) à une puissance supérieure à ladite puissance déterminée. 2) Procédé de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on commande ledit élément chauffant (1, 11) à une puissance supérieure à ladite puissance déterminée en supprimant une limitation de puissance à ladite puissance déterminée. 3) Procédé de commande selon la revendication 1, caractérise en ce qu'on utilise un élément chauffant (10) constitué d'au moins deux conducteurs chauffants (11, 12) dont l'un (11) seulement est commande lors de la régulation à la température haute (Th) et lors de la régulation à la température basse (Tb) et on commande ledit élément chauffant (10) à une puissance supérieure à ladite puissance déterminée en commandant au moins deux desdits conducteurs chauffants (11, 12) 4) Procédé de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits conducteurs chauffants (11, 12) sont logés dans un méme élément chauffant (10) tel qu'un cible chauffant. 5) Système de commande d'un élément de chauffage électrique (1, 11) integré dans une paroi d'un local, notamment un plancher, comprenant un senseur de température ou un thermostat (2) prévu pour commander ledit élément chauffant (1, 11) à une puissance électrique de chauffe inférieure ou égale à une puissance déterminée afin de réguler la température ambiante dudit local, soit à une première température haute (Th), soit à une seconde température basse (Tb) selon des plages horaires définies par une horloge (3), caractérise en ce qu'il comporte un circuit de temporisation (4) qui commande, pendant un laps de temps prédéterminé (D) suivant la commande du passage de la régulation à la température basse (Tb) à celle de la température haute (Th) par ladite horloge (3), ledit élément chauffant (1, 11) à une puissance supérieure à ladite puissance déterminée. 6) Systeme de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un limiteur de courant (S) qui limite la puissance de chauffe de l'élément chauffant (1) à ladite puissance déterminée, ledit circuit de temporisation (4) commandant, pendant ledit laps de temps (D), ledit limiteur de courant (5) afin de commander la puissance de chauffe de l'élément (1) à une puissance supérieure à la puissance déterminée. 7) Système de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit senseur ou ledit thermostat (2) est prévu pour commander un premier conducteur chauffant (11) à une puissance de chauffe inférieure ou égale à ladite puissance déterminée et en ce qu'il comporte un dispositif de commande (6) prévu pour commander un second conducteur chauffant (12) pendant ledit laps de temps (D > . 8) Systeme selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier conducteur (11) et le second conducteur (12) sont logés dans un méme élément chauffant (10) tel qu'un câble chauffant.