Brevet FR2762470A1 — publié le 19981023

ENSEMBLE PROGRAMMATEUR, DELESTEUR ET ENREGISTREUR POUR LA GESTION DE CONVECTEURS ELECTRIQUES DESCRIPTION L'invention est relative à un ensemble programmateur, délesteur et enregistreur apte à gérer plusieurs zones de chauffage équipées de convecteurs électriques. Les convecteurs électriques destinés à être programmés par "fil pilote" possèdent 4 ordres de marche - confort qui correspond à la température affichée sur le thermostat; - économie qui correspond à une régulation à une température inférieure; - hors gel qui correspond à une température de l'ordre de 5 à 6"C; - arrêt qui correspond à l'absence de courant. I1 existe,pour les programmateurs,des centrales de programmation à "fil pilote", indépendantes, placées en un point de l'installation, qui comportent un micro-contrôleur et une mémoire associée à même de stocker les paramètres de marche des convecteurs. Aucun enregistrement des consommations et des périodes de délestage n'est possible avec ce type de produit. I1 existe, pour leur délestage, des modules de délestage,du type coupecircuit, associés à une boucle de mesure du courant général. Le problème des priorités ne peut être résolu que par cablage, lors de l'installation,effectué par un homme de l'art. L'ordre des priorités n' est pas modifiable par l'utilisateur puisque l'intallation doit être recablée. En outre, aucune liaison n'existe entre le délesteur et le programmateur de sorte qu'aucune information ne peut transiter entre les deux modules. Nous sommes donc en présence de fonctions différentes, réalisées par des circuits distincts, sans aucune communication entre eux et ne pouvant pas être connectés à un organe de commande à même de recueillir les diverses données de fonctionnement provenant de ces divers circuits et à donner des messages de modification des programmes à ces derniers. L'invention vise donc à réaliser un ensemble qui - concentre en un seul boitier les fonctions de programmation de chauffage et de délestage qui sont en général séparées; - permet une surveillance permanente de l'installation par l'enregistrement et/ou l'affichage continu des informations des consommations et de délestage ou de défauts; - permet de visualiser l'historique des consommations et des délestages pour déterminer les mauvaises habitudes de consommation, l'inadaptation d'un calibre de compteur électrique à l'usage, ou à la mauvaise répartition (déséquilibre) des circuits de chauffage (ou autres réalisations). L'invention concerne à cet effet un ensemble,apte à gérer plusieurs zones de chauffage équipées de convecteurs électriques, qui se caractérise en ce qu'il comporte, intégré dans un même bottier destiné à être installé dans le tableau électrique d'un local à usage d'habitation ou autre - un premier moyen, du type programmateur, apte à gérer les modes de marche des divers convecteurs électriques selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur, tenant compte, dans le temps, des divers états "confort,économie ,hors-gel,arrêt" desdits convecteurs; - un deuxième moyen, du type délesteur, apte à effectuer les délestages selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur, tenant compte d'un niveau de priorité des circuits de chauffage bien spécifique et de la fréquence des délestages antérieurs; - un troisième moyen, du type enregistreur, apte à mémoriser, en vue de les restituer, les données relatives aux consommations et aux périodes de délestage. Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de celle-ci donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé (figure unique). L'ensemble selon l'invention comporte,intégré dans un même bottier (1) destiné à être installé dans le tableau électrique d'un local - un premier moyen, du type programmateur, apte à gérer les modes de marche (confort,économie,hors-gel,arrêt) des divers convecteurs électriques selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur, tenant compte, dans le temps, des divers états desdits convecteurs et comportant essentiellement un micro-contrôleur associé à une mémoire d'une part du type "ROM" pour le stockage du programme de fonctionnement et d'autre part du type "RAM" pour le stockage des données, programmées par l'utilisateur, relatives aux modes de marche des convecteurs (par exemple : tableau hebdomadaire des divers modes de marche); - un deuxième moyen, du type délesteur, apte à effectuer les délestages selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur (ou par défaut) tenant compte d'un niveau de priorité des circuits de chauffage bien spécifique et de la fréquence des délestages antérieurs et comportant essentiellement une entrée (2) de mesure du courant (des types à bobine ou à pince ampérimètrique), un micro-contrôleur associé à une mémoire d'une part du type "ROM" pour le stockage du programme de fonctionnement et d'autre part du type "RAM" pour le stockage des consignes des priorités de délestage programmées par l'utilisateur et une logique de délestage pour la commande du fil pilote; - un troisième moyen, du type enregistreur, apte à mémoriser, en vue de les restituer, les données relatives aux consommations et aux périodes de délestage et comportant une mémoire, du type "RAM", mémorisant les données relatives aux consommations et aux périodes de délestage, et "ROM" pour le programme. Dans la réalisation préférée de l'invention - le programmateur, le délesteur et l'enregistreur utilisent le même microcontrôleur et les mêmes mémoires "ROM" et "RAM" associées; - le boîtier (1) comporte un moyen (10), du type commutateur, destiné à modifier le seuil du courant de délestage. Selon diverses réalisations de l'invention, le boîtier comporte - une interface (3) apte à réaliser une liaison "courant-porteur" avec un organe de commande, du type minitel ou micro-ordinateur, apte d'une part à visualiser les données, mémorisées dans l'enregistreur, relatives aux consommations et aux périodes de délestage, et d'autre part à effectuer la programmation horaire des régimes de marche (réalisable également à partir d'un téléphone ou d'une télécommande infrarouge); - des interfaces (4) pour "fil pilote", à 4 ordres, apte à commander les modes de marche des convecteurs appartenant à la zone gérée par l'interface "fil pilote" correspondant; - par voie, d'une part un moyen de visualisation (5), par exemple une lampe, de l'état programmé du mode de marche de la voie concernée dans une période donnée et d'autre part un moyen de visualisation (6), identique au précédent, de l'état réel du mode de marche de la voie concernée dans la même période; - par voie, un bouton poussoir (7) apte à forcer le mode de marche souhaité. Le boîtier tient automatiquement compte de la tarification en vigueur au moyen d'entrées appropriées (détection de la boucle jour/nuit,etc.). I1 mesure les intensités de chauffage (ou autres utilisations) sur chaque voie au moyen de capteurs appropriés. Si un organe de commande est présent (minitel ou micro-ordinateur muni d'une interface de communication courant-porteur), le bottier envoie les informations de configuration et de consommation nécessaires pour l'affichage d'un historique de la consommation, des délestages et des commandes manuelles effectuées sur le boitier (dérogations de chauffage,etc.). Les différents circuits de chauffage doivent être correctement identifiés dans l'installation - chaque circuit de chauffage est relié directement à une voie du boîtier (s'il s'agit d'une commande par "fil pilote") ou par l'intermèdîaire d'un relais de puissance s'il s'agit de commandes directes en tout ou rien; - le calibre du disjoncteur général est reporté sur le sélecteur du boîtier; - la boucle jour/nuit (ou toute autre information tarifaire) est connectée sur l'entrée correspondante du boîtier; - la sonde d'intensité du circuit général est reliée à l'entrée correspondante du boîtier; - le 220 V est relié au boîtier. Le module est alors opérationnel, mais pas encore programmé. Les voies de chauffage peuvent être testées au moyen des boutons poussoirs. Chaque appui envoie, en cycle, les différents ordres sur la voie concernée : confort, économie, hors-gel, arrêt. Les voyants de la ligne supérieure reflètent l'état des voies (allumage, extinction, clignotements différents). Pour programmer le boîtier, un organe de commande, type minitel ou autre, est nécessaire. Cet organe peut être situé n'importe où dans l'habitation il n'y a pas de liaison filaire grâce à un petit interface "courant-porteur" qui est placé prés dudit organe. On peut envisager plusieurs organes de programmation, situés à divers endroits de l'habitation, et même plusieurs boitiers si un grand nombre de voies est nécessaire. La régulation se fait par rapport à des indications de température envoyées par des sondes réparties dans l'habitation et envoyant les indications de température directement au boîtier sous forme codée en courant-porteur. Les sondes de température pourront ressembler à de simples fiches à placer sur des prises secteur en tout endroit où il est nécessaire de mesurer la température. Le micro-contrôleur permet d'affecter individuellement ou par groupe les circuits de chauffage (par exemple au nombre de 6). Cette affectation est stockée dans un tableau de marche qui peut à tout moment être actualisé par le micro-processeur. N'importe quelle répartition est possible : de zéro à six circuits dans une même zone. Un voyant (8) clignote en mode connexion avec l'organe de commande. Le délestage peut être basé sur des cycles 5 minutes. Un délestage est effectué dès lecture du dépassement du seuil d'intensité. A chaque circuit de chauffage est affecté une priorité en fonction de son état de marche, du rang qu'il occupe dans la zone de régulation de chauffage et de son état durant les cycles précédents de délestage. L'ensemble selon l'invention comporte en outre - une entrée (9) de détection de la boucle jour/nuit; - un commutateur (10) de sélection du seuil d'intensité de délestage (par exemple 40/50/60/70/80/90 A); - une connexion (3) au secteur 220V pour ltémission/réception des informations en courant-porteur et pour l'alimentation du boitier. Les convecteurs pourraient être commandés individuellement par courantporteur au lieu de fil-pilote. Cette solution nécessite un boîtier courantporteur par convecteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes, en particulier dans - les types de programmateur, délesteur ou enregistreur utilisés; - le nombre de voies de délestage; - le type d'organe de commande utilisé; sans pour celà sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1- Ensemble apte à gérer plusieurs zones de chauffage équipées de convecteurs électriques, caractérisé en ce qu'il comporte, intégré dans un même boîtier (1) destiné à être installé dans le tableau électrique d'un local à usage d'habitation ou autre - un premier moyen, du type programmateur, apte à gérer les modes de marche des divers convecteurs électriques selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur, tenant compte, dans le temps, des divers états "confort, économie, hors-gel, arrêt" desdits convecteurs; - un deuxième moyen, du type délesteur, apte à effectuer les délestages selon un protocole de fonctionnement, programmé par l'utilisateur, tenant compte d'un niveau de priorité des circuits de chauffage bien spécifique et de la fréquence des délestages antérieurs; - un troisième moyen, du type enregistreur, apte à mémoriser, en vue de les restituer, les données relatives aux consommations et aux périodes de délestage. 2- Ensemble, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen, du type programmateur, comporte essentiellement un micro-contrôleur associé à une mémoire d'une part du type "ROM" pour le stockage du programme de fonctionnement et d'autre part du type "RAM" pour le stockage des données, programmées par l'utilisateur, relatives aux modes de marche des convecteurs dans le temps. 3-Ensemble, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième moyen, du type délesteur, comporte essentiellement une entrée (2) de mesure du courant, une logique de délestage,un micro-contrôleur associé à une mémoire d'une part du type "ROM" pour le stockage du programme de fonctionnement et d'autre part du type "RAM" pour le stockage des consignes des priorités de délestage programmées par l'utilisateur. 4- Ensemble, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième moyen, du type enregistreur, comporte une mémoire, du type "RAM", mémorisant les données relatives aux consommations et aux périodes de délestage. 5- Ensemble, selon les revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le programmateur, le délesteur et l'enregistreur utilisent le même microcontrôleur et les mêmes mémoires "ROM" et "RAM" associées. 6- Ensemble, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (1) comporte un moyen (10), du type commutateur, apte à modifier le seuil du courant de délestage. 7- Ensemble, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une interface (3) apte à réaliser une liaison "courant-porteur" avec un organe de commande, du type minitel ou micro-ordinateur, apte d'une part à visualiser les données, mémorisées dans l'enregistreur, relatives aux consommations et aux périodes de délestage, et d'autre part à effectuer la programmation horaire des régimes de marche et des priorités de délestage. 8- Ensemble, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des interfaces (4) pour "fil pilote",à 4 ordres, apte à commander les modes de marche des convecteurs électriques appartenant à la zone gérée par l'interface "fil pilote" correspondant. 9- Ensemble, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (1),intégrant les différents moyens des types programmateur, délesteur et enregistreur, comporte, par voie, d'une part un moyen de visualisation (5) de l'état programmé du mode de marche de la voie concernée dans une période donnée et d'autre part un moyen de visualisation (6) de l'état réel du mode de marche de la voie concernée dans la même période. 10- Ensemble, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (1),intégrant les différents moyens des types programmateur, délesteur et enregistreur, comporte, par voie, un bouton poussoir (7) apte à forcer le mode de marche souhaité.