Brevet FR2732755A1 — publié le 19961011

La présente invention concerne un dispositif destiné à réguler la température ambiante d'une pièce ou d'un ensemble de pièces en fonction de consignes thermiques et de plages temporelles programmées par l'utilisateur. L'installation d'un thermostat d'ambiance dédié exclusivement au chauffage de locaux présente des difficultés et des inconvénients dès lors qu'il s'agit d'un chauffage assuré par des radiateurs électriques. L'un des inconvénients est lié à son installation dans une construction ancienne car il faut raccorder le thermostat lui-même ou un élément déporté à l'intérieur du tableau électrique principal. Ce raccordement est de type filaire, donc visible et disgracieux ou encastré dans les murs et occasionne des travaux importants (tranchées dans les murs, remise en états de ceux-ci après encastrement). L'autre inconvénient se situe au niveau de la souplesse d'emploi de ces thermostats. En effet, en fonction de la topologie des pièces à chauffer. il est intéressant que l'utilisateur puisse déterminer à son gré des zones de chauffage possédant des consignes différentes de températures en fonction de plages temporelles choisies; or. cette possibilité est liée au branchement existant du tableau électrique. En fonction du câblage assurant la distribution d'énergie vers les radiateurs. il n'est pas toujours possible de réaliser la combinaison de zones désirées. Dans certain cas. l'installation est rendue impossible par une distribution électrique mixée entre radiateurs et d'autres utilisations. La difficulté d'installation réside dans les modifications à apporter à l'intérieur du tableau électrique. Ces modifications demandent les compétences d'un homme de l'art car elles portent sur l'adjonction de matériels complémentaires comme des relais ou contacteurs de puissance. D'autre part. un non-initié peut commettre des erreurs dans l'appréciation des modifications pouvant ainsi nuire à la sécurité exigée dans un tel domaine. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients et difficultés tout en permettant à un noninitié d'entreprendre cette installation sans l'aide d'un professionnel. D'autre part. ce qui pouvait être dans certains cas impossible. n'existe plus. En effet. il n'est plus nécessaire de modifier le tableau électrique ni même de raccorder aucun élément à celui-ci. Le dispositif est composé d'un thermostat d'ambiance programmable totalement autonome qui transmet par ondes radio les ordres de marche à des organes de commande de puissance connectés à chaque radiateur et installés à proximité immédiate de chacun d'eux. 1) Le thermostat d'ambiance programmable appelé dans notre dispositif "Boîtier de commande et de contrôle" (BCC) est un thermostat électronique classique doté d'une alimentation par pile. Ses fonctions principales et non limitatives sont: Détermination d'une consigne température "confort" Détermination d'une consigne température "réduite Détermination de plusieurs plages horaires en température "confort" Forçage en température "confort" Forçage en température "réduite" Mode automatique Mode "hors gel" Horloge Ce boîtier communique avec le reste du système par transmission radio. L'utilisateur programme ses consignes par l'intermédiaire d'un clavier et d'un afficheur qui constitue la face parlante du boîtier. Aucun fil ne liant le thermostat au reste de l'installation, l'utilisateur peut donc le manipuler de quelque endroit qu'il le souhaite. Sa fixation murale (prévue) n'est pas obligatoire. 2) A chaque radiateur électrique est adjoint un organe de commande "Marche" ou "Arrêt" de celui-ci. Cet organe. présenté sous la forme d'un boîtier peut. par exemple, être fixé au mur sous le radiateur. Le câble reliant le radiateur à la source secteur est déconnecté et branché à l'intérieur du boîtier sur un bornier désigné "convecteur". Un second câble est branché sur un bornier désigné "secteur" pour être connecté en lieu et place de la source secteur anciennement utilisée. Ce mode de raccordement peut d'ailleurs évoluer vers l'utilisation de connecteurs ou tout autre moyen susceptible de faciliter l'installation. I1 existe 2 types de boîtier de commande radiateur: a) Un boîtier de réception et de commande (BRC) Installé sur le radiateur situé le plus près de la position courante du thermostat électronique, il reçoit et interprète les commandes radio émises par celui-ci, commande le radiateur sur lequel il est connecté et transmet les mêmes ordres aux autres radiateurs via une transmission appelée "courant porteur". Cette transmission effectuée sur les fils secteur de l'installation électrique des locaux garantit une meilleure réception des ordres qu'une transmission radio intégrale du système. En effet, la portée de la transmission ne risque pas de se trouver affectée par la nature des cloisons, ou de tout autre phénomène qui altère habituellement les liaisons radio. D'autre part. il est possible. d'envisager d'une façon beaucoup plus sûre. la régulation de température de locaux sur des surfaces beaucoup plus importantes que des habitations individuelles (entreprises, locaux industriels, etc...). b) Un boîtier de commande simple (BCS) Le boîtier de commande simple reçoit les ordres du BRC via le courant porteur et met en marche ou en arrêt le radiateur sur lequel il est branché. Nota : les deux types de boîtier présentent les mêmes dimensions. le même mode de fixation et de branchement.A titre d'exemple non limitatif, les boîtiers auront des dimensions d'environ 11 cm pour la longueur, 5 cm pour la largeur et 4 cm pour l'épaisseur. Le thermostat (BCC) et le BRC sont appairés à la fabrication par un code. Ce code évite l'interférence de deux systèmes employés par deux utilisateurs différents (voisins d'appartement). I1 permet par contre de définir pour un même utilisateur deux ou plusieurs zones différentes par l'emploi d'un deuxième couple BCC-BRC commercialisé séparément. De même, les BRC et BCS sont dotés de micro interrupteurs (paramètrables par l'utilisateur) permettant de coder le signal émis par courant porteur pour les mêmes raisons que définies plus haut. Caractéristique de fonctionnement concernant la sécurité: Le thermostat analyse la température ambiante toutes les minutes et envoie des ordres de mise en route du chauffage au BRC et aux BCS (si ses consignes le préconisent). A la réception de cet ordre le BRC et les BCS entament un compte à rebours de 1 minute et 30 secondes environ. Si un nouvel ordre de marche n'est pas intervenu au terme de ce compte à rebours, le BRC et les BCS coupent automatiquement les radiateurs qui leur correspondent. En cas de panne du thermostat ou d'usure excessive des piles empêchant son fonctionnement correct. le système favorise un arrêt autoritaire du chauffage plus propice aux notions de sécurité active concernant les modes dégradés. Selon des modes particuliers d'utilisation, le dispositif suivant l'invention peut comporter les options suivantes - un contact d'ouverture monté sur la fenêtre d'une pièce donnée transmet par liaison infrarouge un ordre de coupure au BRC ou au BCS commandant le ou les radiateurs de ladite pièce dès l'ouverture de cette fenêtre. - un boîtier optionnel. connecté sur la ligne téléphonique. reçoit les ordres à distance de l'utilisateur (température confort, température réduite. hors gel, etc...) et les transmet par liaison radio au thermostat d'ambiance doté en option d'un module de réception radio. Suivant des modes particuliers de réalisation - les transmissions d'ordres du BCC vers les organes de commandes des radiateurs peuvent intégralement être effectuées par ondes radio. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente le synoptique général du dispositif. La figure 2 représente le synoptique fonctionnel du thermostat électronique (BCC). La figure 3 représente le synoptique fonctionnel du boîtier de réception et de commande (BRC). La figure 4 représente le synoptique fonctionnel du boîtier de commande simple (BCS). En référence au dessin de la figure 1. le dispositif comporte un boîtier de commande et de contrôle -BCC- (1) dont la fonction de thermostat programmable communique avec le reste du système par émission radio (2) un boîtier de réception et de commande -BRC- (3) qui reçoit les ordres du thermostat, commande le radiateur (5) sur lequel il est connecté et transmet les mêmes ordres aux boîtiers de commande simple -BCS- (4) via le courant porteur (6). Un boîtier de commande optionnel par ligne téléphonique (7) permet le pilotage à distance du système. Un contact d'ouverture à transmission infrarouge optionnel (8) branché sur une fenêtre provoque la coupure du radiateur en cas d'ouverture de cette fenêtre. REVENDICATIONS 1) Dispositif destiné à réguler la température de locaux chauffés par radiateurs électriques suivant des consignes de températures "confort" et "réduite" et de plages temporelles programmées par l'utilisateur caractérisé en ce que le thermostat d'ambiance -BCC- (1) commande. par l'intermédiaire d'une liaison radio (2) un organe de commande "Marche" "Arrêt" de puissance -BRC- (3) relié directement à un radiateur (5) et disposé à proximité immédiate de celui-ci. Cet organe transmet par "courant porteur" (6) la copie des commandes qu'il a lui-même reçu à d'autres organes de commande de puissance -BCS- (4) couplés chacun à un radiateur. Cette transmission "courant porteur" peut être substituée par une transmission radio intégrale. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu' un système de commande à sécurité active tient compte des pannes éventuelles ou de l'usure excessive des piles pouvant affecter le fonctionnement correct du thermostat d'ambiance -BCC- (1) et provoque l'arrêt des radiateurs. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu' un codage sur la liaison radio et "courant porteur" autorise le découpage des lieux à chauffer en autant de zones que désirées. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un système optionnel (7) permet la commande par téléphone. donc à distance, du thermostat. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un système optionnel (8) permet l'arrêt automatique du radiateur d'une pièce en cas d'ouverture d'une fenêtre dans ladite pièce.