Brevet FR2790904A1 — publié le 20000915

La présente invention concerne une installation de chauffage électrique comprenant une pluralité d'appareils électriques de chauffage. On connaît déjà de telles installations qui sont généralement constituées d'un programmateur horaire prévu pour engendrer, à chaque instant, un signal de commande marche/arrêt en fonction du niveau de confort défini à cet instant parmi plusieurs et d'un dispositif de commutation apte à assurer l'alimentation desdits appareils de chauffage en fonction du signal de commande marche/arrêt délivré par ledit programmateur. Par ailleurs, en France, la société de distribution de l'énergie électrique propose à ses clients une tarification selon l'appartenance de la journée considérée à une catégorie plutôt qu'à une autre. Par exemple, pour une première catégorie correspondant à une grande partie de l'année, un premier tarif relativement réduit est pratiqué alors que, pour une seconde catégorie correspondant à quelques jours dans l'année, c'est un second tarif un peu plus élevé qui est pratiqué. Le nombre de catégories est par exemple de trois. L'appartenance d'une journée particulière à l'une ou l'autre des catégories n'est connue qu'à son début ou que peu de temps avant. On a cherché à améliorer une telle installation de manière à ce qu'elle puisse être utilisée de manière optimale à chaque instant dans un haut niveau de confort tel qu'il est défini pour cet instant et pendant les périodes tarifaires o le niveau tarifaire de l'électricité est réduit comparé aux autres niveaux. Pour ce faire, une installation selon l'invention est caractérisée en ce que ledit programmateur horaire délivre également à chaque instant un signal représentatif du niveau de confort, en ce que ledit dispositif de commutation est prévu pour recevoir lesdits signaux de marche arrêt M/A et de niveau de confort NC délivrés par ledit programmateur horaire, en ce que ledit dispositif de commutation est prévu pour recevoir un signal de niveau tarifaire représentatif du niveau tarifaire du moment parmi plusieurs, ledit dispositif de commutation commandant l'alimentation continuelle desdits appareils de chauffage lorsque le signal de niveau tarifaire est représentatif du niveau tarifaire qui est le plus réduit comparé aux autres niveaux tarifaires et que le signal de niveau de confort est représentatif du niveau de confort le plus élevé et, ce, quelle que soit la valeur du signal marche/arrêt M/A, et, dans les autres cas, commandant l'alimentation des appareils de chauffage en accord avec le signal marche/arrêt. Selon une autre caractéristique de l'invention, pour délivrer le signal de marche/arrêt et le signal de niveau de confort audit dispositif de commutation, le programmateur comporte une unité d'émission transmettant lesdits signaux à une unité de réception dudit dispositif de commutation. Selon une autre caractéristique de l'invention, la transmission entre l'unité d'émission et l'unité de réception se fait par voie hertzienne. La présente invention concerne également un dispositif de commutation d'une installation de chauffage électrique comprenant une pluralité d'appareils électriques de chauffage, un programmateur horaire prévu pour transmettre audit dispositif de commutation, à chaque instant, d'une part, un signal de commande marche/arrêt en fonction du niveau de confort défini à cet instant parmi plusieurs et, d'autre part, un signal représentatif du niveau de confort, ledit dispositif de commutation étant apte à assurer l'alimentation desdits appareils de chauffage en fonction du signal de commande marche/arrêt délivré par ledit programmateur. Selon une caractéristique de l'invention, ledit dispositif de commutation est caractérisé en ce qu'il est prévu pour recevoir un signal de niveau tarifaire représentatif du niveau tarifaire du moment parmi plusieurs, ledit dispositif de commutation commandant l'alimentation continuelle desdits appareils de chauffage lorsque le signal de niveau tarifaire est représentatif du niveau tarifaire qui est le plus réduit comparé aux autres niveaux tarifaires et que le signal de niveau de confort est représentatif du niveau de confort le plus élevé et, ce, quelle que soit la valeur du signal marche/arrêt M/A, et, dans les autres cas, commandant l'alimentation des appareils de chauffage en accord avec le signal marche/arrêt. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec la Fig. 1 jointe qui représente un schéma synoptique d'une installation selon la présente invention. L'installation de chauffage électrique représentée à la Fig. unique est essentiellement constituée d'une pluralité d'appareils électriques de chauffage 101 à 10,, par exemple du type convecteur ou plancher chauffant, d'un programmateur horaire 20 et d'un dispositif de commutation 30. Les appareils électriques de chauffage 10 à 10,on sont alimentés en courant du secteur par une même ligne 40 et comportent chacun un thermostat 11, à I 1,. Ainsi, en présence d'une tension d'alimentation sur la ligne 40, un appareil de chauffage 0loi (i = 1 à n) chauffe lorsque la température du local dans lequel il se trouve est inférieure à la température de consigne du thermostat 1 l i correspondant et ne chauffe pas dans le cas contraire. Eventuellement, les appareils de chauffage 10, à 10on ne comportent pas de thermostats 111 à 1l1,n. Le programmateur horaire 20 comporte une horloge 21, une sonde de température 22 et une unité de commande 23 reliée à ladite horloge 21 et à ladite sonde 22. La sonde de température 22 peut être externe au boîtier du programmateur ou au contraire logée dans celui-ci. Le fonctionnement du programmateur 20 est le suivant. L'horloge 21 définit des plages horaires à l'intérieur desquelles sont prévus, soit des températures de consigne, soit des niveaux de confort auxquels correspondent respectivement des températures de consigne prédéterminées ou déterminables par l'utilisateur. L'horloge 21 délivre donc, à chaque instant t, un signal Tc qui est représentatif de la température de consigne liée au niveau de confort prédéterminé ou souhaité par l'utilisateur pour cet instant. Un certain nombre de niveaux de confort sont prévus dont l'un est plus élevé que les autres, niveau dit alors "confort". Il s'agit du niveau dont la température de consigne est la plus élevée. Par exemple, trois niveaux de confort sont prévus: le niveau dit "confort" avec une température de consigne de 20 correspondant par exemple à un fonctionnement de journée lorsque l'utilisateur est présent chez lui, un niveau dit "économique" avec une température de consigne de 18 (ou température du niveau confort moins 2 ) correspondant à une utilisation réduite, par exemple la nuit ou lorsque l'utilisateur n'est pas chez lui, et un niveau dit "hors-gel" avec une température de consigne de 7 . On notera que ces températures de consigne peuvent être déterminées par l'utilisateur. Par exemple, l'horloge 21 détermine six plages horaires: la première de 6h à 8h, la seconde de 8h à 11h, la troisième de 11h à 14h, la quatrième de 14h à 18h, la cinquième de 18h à 23h et la dernière de 23h à 6h. Le nombre de plages et les heures de ces plages peuvent être déterminés par l'utilisateur. Par exemple, aux première, troisième et cinquième plages est affecté le niveau "confort", et aux seconde, quatrième et sixième plages est affecté le niveau économique. A chaque instant t, si la sonde de température 22 mesure une température ambiante inférieure à la température de consigne du moment, un signal "marche" est délivré par l'unité de commande 23 et, dans le cas contraire, un signal "arrêt". Ce signal M/A "marche" ou "arrêt" est délivré à une unité d'émission 24 laquelle reçoit également à chaque instant t un signal NC issu de l'horloge 21 et représentatif du niveau de confort prédéterminé ou programmé par l'utilisateur pour cet instant. L'unité d'émission 24 a pour objet de transmettre au dispositif de commutation le signal M/A et le signal de niveau de confort NC. Le dispositif de commutation 30 comporte une unité de réception 31 pour recevoir lesdits signaux M/A et NC émis par l'unité d'émission 24 et pour les délivrer chacun à une unité de contrôle 32. L'unité de contrôle 32 reçoit également un signal de type de période tarifaire SJ, par exemple issu d'un compteur d'énergie (non représenté) prévu à cet effet. On rappelle que la distribution du courant peut être assurée à des tarifs différents selon des périodes considérées. Ces tarifs peuvent être d'un nombre prédéterminé de types, par exemple trois (en France, le premier type est dit "tarif rouge", le second "tarif blanc" et le troisième "tarif bleu"). Par exemple, tel jour, la distribution de l'électricité est à un premier type de tarif (tarif rouge) et tel autre jour un second type de tarif (tarif bleu). Le signal SJ est donc représentatif du type de tarif qui sera appliqué pour la journée en cours. On notera qu'un de ces niveaux tarifaires est le plus bas correspondant à un tarif réduit comparé aux autres niveaux. En France, il s'agit du niveau dit "bleu". Le dispositif de commutation 30 comporte encore un commutateur 33 dont le passage de la première position de travail à la seconde position de travail et vice et versa est piloté par l'unité de contrôle 32. Dans la première position de travail, le commutateur 33 délivre la tension du secteur S à la ligne d'alimentation 40 si bien que les appareils de chauffage 10, à 10n sont alimentés et, dans une seconde position de travail, la ligne d'alimentation 40, et par conséquent les appareils de chauffage 10, à n,, ne sont pas alimentés. Le fonctionnement de l'unité de contrôle 32 est le suivant. Lorsque le signal SJ est représentatif du niveau tarifaire ("tarif bleu") qui est réduit comparé aux autres niveaux tarifaires et que le signal NC est représentatif du niveau de confort le plus élevé (niveau confort), l'unité de contrôle 32 délivre, quelle que soit la valeur du signal marche/arrêt M/A, un signal P correspondant à la mise du 2790904 commutateur 33 dans sa première position o les appareils de chauffage 10 à 10,,on sont continuellement alimentés. Si ceux-ci comportent des thermostats, chaque thermostat 11, à 1 in assure alors lui-même la régulation de l'appareil de chauffage 10, à o10n correspondant. Dans les autres cas, le signal P reproduit le signal M/A. En d'autres termes, lorsque le signal M/A est représentatif d'une commande marche de l'unité 23 du programmateur 20, le signal P est tel qu'il amène le commutateur 33 dans sa première position o les appareils de chauffage 10, à lOn sont alimentés et, lorsque le signal M/A est représentatif d'une commande arrêt de l'unité 23 du programmateur 20, le signal P est tel qu'il amène le commutateur 33 dans sa seconde position o les appareils de chauffage 10 à lOn ne sont plus alimentés. Avec les exemples donnés ci-dessus, le tableau ci-dessous explicite le fonctionnement de l'unité 32 et du commutateur 33. M/A NC Ligne 40 M Conf Alimentée M Eco Alimentée M Hors- gel Alimentée A Conf - Alimentée en période tarifaire réduite et, - Coupée pour toute autre période tarifaire. A Eco Coupée A Hors-gel Coupée Avantageusement, le dispositif de commutation 30 sera installé à proximité du compteur d'énergie de l'installation électrique alors que le programmateur horaire 20 sera installé dans une pièce de référence, généralement le séjour. La liaison 50 entre le programmateur horaire 20 et le dispositif de commutation 30 peut être quelconque mais sera avantageusement une liaison par voie hertzienne évitant ainsi tout passage de fils électriques lors de l'installation. REVENDICATIONS 1) Installation de chauffage électrique comprenant une pluralité d'appareils électriques de chauffage (101 à I On), un programmateur horaire (20) prévu pour engendrer, à chaque instant, un signal de commande marche/arrêt en fonction du niveau de confort défini à cet instant parmi plusieurs, un dispositif de commutation (30) apte à assurer l'alimentation desdits appareils de chauffage (10 à 10n) en fonction du signal de commande marche/arrêt délivré par ledit programmateur (20), caractérisée en ce que ledit programmateur horaire (20) délivre également à chaque instant un signal représentatif du niveau de confort, en ce que ledit dispositif de commutation (30) est prévu pour recevoir lesdits signaux de marche arrêt (M/A) et de niveau de confort (NC) délivrés par ledit programmateur horaire (20), en ce que ledit dispositif de commutation (30) est prévu pour recevoir un signal de niveau tarifaire représentatif du niveau tarifaire du moment parmi plusieurs, ledit dispositif de commutation commandant l'alimentation continuelle desdits appareils de chauffage lorsque le signal de niveau tarifaire est représentatif du niveau tarifaire qui est le plus réduit comparé aux autres niveaux tarifaires et lorsque le signal de niveau de confort est représentatif du niveau de confort le plus élevé et, ce, quelle que soit la valeur du signal marche/arrêt (M/A), et, dans les autres cas, commandant l'alimentation des appareils de chauffage (101 à Ion) en accord avec le signal marche/arrêt (M/A). 2) Installation de chauffage électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que, pour délivrer le signal de marche/arrêt et le signal de niveau de confort audit dispositif de commutation (30), le programmateur (20) comporte une unité d'émission (24) transmettant lesdits signaux à une unité de réception (31) dudit dispositif de commutation (30). 3) Installation de chauffage électrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que la transmission entre l'unité d'émission (24) et l'unité de réception (31) se fait par voie hertzienne. 4) Dispositif de commutation d'une installation de chauffage électrique comprenant une pluralité d'appareils électriques de chauffage (10 à I o0n), un programmateur horaire (20) prévu pour transmettre audit dispositif de commutation, à chaque instant, d'une part, un signal de commande marche/arrêt en fonction du niveau de confort défini à cet instant parmi plusieurs et, d'autre part, un signal représentatif du niveau de confort, ledit dispositif de commutation étant apte à assurer l'alimentation desdits appareils de chauffage (10, à l0n) en fonction du signal de commande marche/arrêt délivré par ledit programmateur (20), caractérisé en ce qu'il est prévu pour recevoir un signal de niveau tarifaire représentatif du niveau tarifaire du moment parmi plusieurs, ledit dispositif de commutation commandant l'alimentation continuelle desdits appareils de chauffage (10, à 10n) lorsque le signal de niveau tarifaire est représentatif du niveau tarifaire qui est le plus réduit comparé aux autres niveaux tarifaires et que le signal de niveau de confort est représentatif du niveau de confort le plus élevé et, ce, quelle que soit la valeur du signal marche/arrêt M/A, et, dans les autres cas, commandant l'alimentation des appareils de chauffage en accord avec le signal marche/arrêt.