Brevet FR2802314A1 — publié le 20010615

La présente invention concerne un procédé de régulation pour chauffage accumulation. Plus particulièrement, elle concerne un procédé de régulation pour chauffage à accumulation de type à dalle chauffante. Est bien connu le fait de mettre en aeuvre, pour un dispositif de chauffage accumulation, un procédé de régulation qui permet de réguler la température en fonction d'une température de consigne et d'un écart présélectionnés. Est ainsi connu un procédé pour un dispositif de chauffage à accumulation de type dalle chauffante qui, à partir d'une donnée de température de consigne C et une donnée d'écart E, permet de régler un temps de fonctionnement du chauffage. Selon ce procédé, l'opération de chauffage est fractionnée en cycles de fonctionnement et, avant chaque cycle, est calculé un taux de charge suivant la relation suivante Taux de charge = (C - T) / E (1) où T est une température extérieure mesurée par tous moyens connus et qui peut être aussi bien une température instantanée mesurée en début de cycle qu'une température moyenne calculée sur un certain temps précédant le cycle. Lorsque la valeur du taux de charge donnée par la relation 1 est supérieure à 1, le taux de charge est fixé à 1, lorsque cette valeur est inférieure à 0, le taux de charge est fixé à 0. Le temps d'activité du chauffage est obtenu, pour le cycle, en multipliant le taux de charge par une donnée de base de temps correspondant à la durée du cycle. Ainsi, en fonction de la température extérieure, l'activité du chauffage peut couvrir de 0 % à 100 % du cycle de fonctionnement. Lorsque cette activité couvre moins de 100 % du cycle de fonctionnement, la période active est généralement placée en fin de cycle. La durée d'un cycle, c'est-à-dire la donnée de base de temps, peut être très courte, de l'ordre de la minute, ou très longue, par exemple huit heures, ce qui est souvent le cas pour une dalle chauffante. II est également bien connu de prévoir une régulation différente selon que le cycle se déroule de jour ou de nuit. Le procédé distingue les périodes de jour, pour lesquelles il applique la relation (1) avec une donnée de température de consigne de jour Ci et une donnée d'écart de jour EJ, des périodes de nuit pour lesquelles il applique la relation (1) avec une donnée de température de consigne de nuit CN et une donnée d'écart de nuit EN. Un problème posé par ce type de dispositif de régulation concerne le fonctionnement en mi-saison. En effet, les conditions climatiques font que les réglages habituels ne sont plus adaptés. Notamment le chauffage de nuit est peu important, ce qui fait que la dalle accumule très peu de chaleur pendant la nuit. Il résulte de ceci que la dalle peut être pratiquement froide le matin, ce qui n'est pas souhaitable en matière de confort. La présente invention a notamment pour objet de résoudre ce problème. Dans ce but, elle propose un procédé de régulation pour chauffage à accumulation, du type comprenant, pour un cycle de fonctionnement une étape de mesure d'une température extérieure, une étape de calcul de taux de charge qui applique une formule de calcul de taux de charge en fonction de la température extérieure, en se basant sur une donnée de température de consigne et une donnée d'écart, de telle sorte que taux de charge est de 1 lorsque la différence entre la température de consigne et la température extérieure est supérieure ou égale à l'écart et est de 0 lorsque cette différence est nulle ou negative, une étape de chauffage au cours de laquelle le chauffage activé pendant une durée proportionnelle au taux de charge, les données de température de consigne et d'écart étant, selon que l'on se trouve un cycle de jour ou dans un cycle de nuit, une température de consigne de jour et un écart de jour ou une température de consigne de nuit et un écart de nuit, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant l'étape de calcul de taux de charge: une étape de détermination d'une valeur moyenne de température extérieure sur un temps donné précédant le cycle ; une étape de comparaison consistant à comparer la température de consigne de nuit à la valeur moyenne de température extérieure ; et une étape de correction consistant à modifier la formule de calcul du taux de charge de manière à augmenter ce dernier pour une température extérieure donnée lorsque l'étape de comparaison détermine que la différence entre la consigne de nuit et la moyenne de température extérieure est inférieure à une valeur donnée qui est fonction de l'écart de nuit. La valeur moyenne de température extérieure se fera sur une plage intégrant des cycles de jour et de nuit. Avantageusement, cette moyenne se fera sur 24 heures. Si cette valeur moyenne de température est trop proche de la température de consigne de nuit, par exemple si la différence entre la consigne de nuit et la température extérieure est inférieure la moitié de l'écart de nuit, il existe un risque de chauffage trop peu important la nuit. Le dispositif va donc automatiquement modifier le calcul du taux de charge afin d'autoriser un temps de chauffage plus important. Selon un autre aspect de la présente invention, la différence entre le taux charge tel que calculé par l'étape de calcul avec la correction de l'étape de correction pour une température extérieure donnée et le taux de charge tel que calculé par l'étape de calcul sans correction de l'étape de correction pour la même température extérieure donnée est d'autant plus importante que cette température extérieure donnée importante. C'est en effet pour les températures extérieures importantes que le risque de sous-chauffe est le plus grand. Selon un autre aspect de la présente invention, le procédé comprend en outre une étape de détection de nature de cycle qui détecte la présence d'un signal d'heures creuses et commande l'application sélective de la consigne de jour et de l'écart de jour si ce signal d'heures creuses est absent et de la consigne de nuit et de l'écart de nuit si ce signal d'heures creuses est présent. Les heures creuses sont les heures de fonctionnement privilégiées pendant lesquelles la tarification de l'électricité est la plus basse. Ces heures sont généralement distribuées pendant 8 heures consécutives, généralement la nuit. Avantageusement, si ledit signal d'heures creuses est émis au-delà d'un certain temps, l'étape de détection de nature de cycle commande l'application sélective de ladite consigne de jour et dudit écart de jour. Cette disposition permet de régler le problème des heures creuses prolongées qui sont distribuées toute la journée, par exemple le samedi et le dimanche. Il suffit de régler à huit heures le temps au-delà duquel l'étape de détection commande l'application de la consigne de jour et de l'écart de jour. Dès lors, la détection de nature de cycle se fera malgré le fait que le contact heures creuses se prolonge dans la journée. 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 les dessins joints, parmi lesquels la Fig. 1 représente deux courbes indiquant la relation qui existe entre le taux de charge et la température extérieure respectivement lorsque l'on applique et lorsque l'on n'applique pas la correction de l'étape de correction selon la présente invention. Globalement, un procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon la présente invention commande l'activation d'un dispositif de chauffage de type dalle chauffante selon des paramètres de température et d'écart fixés par un utilisateur et en fonction d'une température extérieure mesurée. Ainsi qu'il est bien connu, ce procédé est exécuté de manière cyclique, suivant des cycles de fonctionnement répétés dont la durée est sélectionnée l'utilisateur. tels cycles peuvent avoir une durée variant entre une minute et huit heures. De manière classique, plusieurs réglages sont proposés, par exemple minute, cinq minutes, 30 minutes, 1 heure, 2 heures, 4 heures et 8 heures. L'exécution du procédé nécessite qu'un utilisateur ait également réglé d'autres paramètres, notamment une température de consigne de nuit CN, un de nuit EN, température de consigne de jour Ci, et un écart de jour EJ. Selon la présente invention, la température de consigne de jour est fixée par défaut en fonction de la température de consigne de nuit et de l'écart nuit, par la relation suivante CJ - CN _ EN (2). De même, l'écart de jour est fixé par défaut en fonction de l'écart nuit, par la relation suivante EJ = 2 EN (3). Ainsi qu'il est bien connu, au début d'un cycle de fonctionnement, va être exécutée une étape de mesure d'une température extérieure. Cette température extérieure peut être une température instantanée mesurée en début de cycle ou bien moyenne de température, dite moyenne glissante, calculée sur un nombre d'heures réglé par l'utilisateur. Typiquement, le temps d'acquisition des données de températures prises en compte pour le calcul de cette moyenne de température varie entre 0 et 24 heures, et peut être réglée, par exemple, par pas d'une heure. Au début d'un cycle de fonctionnement, le procédé va également vérifier s'il s'agit d'un cycle de nuit ou d'un cycle de jour en utilisant le contact heures creuses EDF. Si le contact heures creuses n'est pas détecté, le procédé va commander l'application de la consigne de jour et de l'écart de jour, si ce signal d'heures creuses est détecté, le procédé va commander l'application de la consigne de nuit et de l'écart de nuit. Si le signal d'heures creuses est encore émis un certain temps, par exemple 15 minutes, au-delà du temps normal de distribution en heures creuses, qui est par exemple de huit heures, le procédé va passer dans un mode de fonctionnement propre aux heures creuses prolongées. Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut, il s'agit des heures creuses qui sont prolongées la journée comme c'est le cas, par exemple, le dimanche. Le procédé va alors commander l'application de la consigne de jour et de l'écart de jour alors même que le contact heures creuses est reçu. Après écoulement de la journée (par exemple après 16 heures), le procédé va revenir en fonctionnement normal et commander l'application de la consigne de nuit et de l'écart de nuit. Ainsi, le procédé peut distinguer les cycles de jour et de nuit lors d'un fonctionnement en heures creuses prolongées la journée. Lors d'un fonctionnement en heures creuses méridiennes, qui sont distribuées en au moins deux périodes, par exemple 5 heures consécutives pendant la nuit et 3 heures le lendemain vers midi, le procédé va fonctionner de la manière suivante. Pendant la période de nuit des heures creuses méridiennes, le procédé commande l'application de la consigne de nuit et de l'écart de nuit multiplié par le rapport du temps réel de durée des heures creuses méridiennes de nuit (par exemple 5 heures) sur temps normal de durée des heures creuses (par exemple 8 heures), soit, par exemple, 5I8 x EN. Pendant la période de jour des heures creuses méridiennes, le procédé commande l'application de consigne de nuit à laquelle il retranche l'écart de nuit modifié comme précédemment par le rapport du temps réel des heures creuses méridiennes de nuit sur le temps normal de durée des heures creuses, soit, par exemple C#,; - (5/8)EN. Pendant cette période de jour des heures creuses méridiennes, le procédé va également commander l'application de l'écart de nuit auquel il retranche l'écart de nuit modifié comme précédemment, soit, par exemple EN - (5/8)EN. Selon l'invention, pour un fonctionnement en mi-saison, le procédé va, en plus de la donnée de température extérieure instantanée ou obtenue par moyenne, extraire une donnée de température extérieure moyenne. Cette température extérieure moyenne doit être représentative de la température extérieure sur un ensemble de cycles de jour et de nuit. Avantageusement, il s'agira d'une moyenne prise sur 24 heures. Le procédé va ensuite comparer cette température extérieure moyenne à la consigne de nuit et à l'écart de nuit en vérifiant si cette température extérieure moyenne est ou non supérieure à CN - EN/2. Lors d'un cycle de jour, le procédé va exécuter une étape de calcul permettant de déterminer un taux de charge en fonction de la température de consigne de jour, de l'écart de jour et de la température extérieure. Ce taux de charge est donné par la formule suivante Taux de charge = (Ci - température extérieure) / EJ (4) Lors d'un cycle de nuit, en fonctionnement normal, ou lors d'un fonctionnement en ' saison pour lequel il a été déterminé que la température extérieure moyenne est inférieure à la différence entre la consigne de nuit et la moitié de l'écart de nuit (CN - EN/2), le procédé va exécuter une étape de calcul permettant de déterminer un taux de charge en fonction de la consigne de nuit, de l'écart de nuit de la température exterieure. Ce taux de charge est donné par la formule suivante Taux de charge = (CN - température extérieure) / EN Lors d'un fonctionnement en mi-saison pour lequel il a eté déterminé que la température extérieure moyenne est supérieure à la différence entre la consigne de nuit et moitié de l'écart de nuit (CN - EN/2), le procédé va exécuter une étape de calcul corrigé permettant de déterminer un taux de charge en fonction la consigne de nuit et de l'écart de nuit et d'un paramètre de correction (cor). Ce taux de charge est donné par la formule corrigée suivante Taux de charge = (CN + cor - température extérieure) / 2(E;,,/2 + cor) (6) Le paramètre de correction (cor) est fixé par l'utilisateur. Par exemple, il peut s'agir d'un nombre compris entre 0 (pas de correction) et 6, réglable par incréments de 1. La Fig. 1 représente une courbe (3) caractéristique du taux de charge non corrigé en fonction de la température extérieure et une courbe (2) caractéristique du taux de charge corrigé en fonction de la température extérieure. Comme le montre la courbe (3), lorsque le taux de charge a été calculé sans correction, ce dernier est égal à 1 (ou 100 % de charge) lorsque la différence entre la température consigne et la température extérieure est supérieure ou égaie l'écart et est de 0 (ou 0 % de charge) lorsque cette différence entre la température de consigne et la température extérieure est nulle ou négative. Entre ces deux extrêmes, la courbe est linéaire. Comme montre la courbe (2), lorsque le taux de charge a été calculé avec correction, ce dernier est égal à 0 (ou 0 % de charge) lorsque la température extérieure est égale ou supérieure à la température de consigne de nuit à laquelle s'ajoute la valeur de correction (cor). La courbe (2) rejoint la courbe (3) au point pour lequel la température extérieure est égale à la température de consigne de nuit à laquelle on soustrait la moitié de l'écart de nuit. Ce point correspond à un taux de charge de 0,5 (ou 50 % de charge). Entre ces deux points, la courbe est linéaire. Comme on le voit sur la Fig. 1, la différence entre le taux de charge tel que calculé avec correction pour une température extérieure donnée et le taux de charge tel que calculé sans correction de ladite étape de correction pour la même température extérieure donnée est d'autant plus importante que cette température extérieure donnée est importante. Le procédé va ensuite exécuter une étape de chauffage, comme il est bien connu, en se basant sur la valeur de taux de charge calculée. Pour cela, la durée du cycle, ou donnée de base de temps, est multipliée par le taux de charge, ce qui permet d'obtenir un temps d'activité du chauffage pendant le cycle. Lorsque le temps d'activité obtenu est inférieur à la durée totale du cycle, le temps de chauffage se fera avantageusement en fin de cycle. Autrement dit, le procédé calcule la différence entre la durée cycle et le temps d'activité du chauffage calculé, et il obtient ainsi un temps d'attente avant le déclenchement du chauffage. Ainsi qu'il est bien connu, ce procédé peut être exécuté au moyen d'une unité de commande programmable adaptée à effectuer les calculs, détermination et comparaison nécessaires au procédé et permettant une saisie et une visualisation de données afin de permettre à un utilisateur de régler les différents paramètres. Les mesures de températures extérieures peuvent etre effectuées et transmises à l'unité de commande par tous moyens connus. REVENDICATIONS 1) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation, du type comprenant, pour un cycle de fonctionnement, une étape de mesure d'une température extérieure, une étape de calcul de taux de charge qui applique une formule de calcul de taux de charge en fonction de ladite température extérieure, en se basant sur une donnée température de consigne et une donnée d'écart, de telle sorte que ledit taux de charge est de lorsque la différence entre ladite température de consigne et ladite température extérieure est supérieure ou égale audit écart et est de 0 lorsque ladite différence entre ladite température de consigne et ladite température extérieure nulle ou négative, et étape de chauffage au cours de laquelle ledit chauffage est activé pendant une durée proportionnelle audit taux de charge, lesdites données de température de consigne et d'écart étant, selon que l'on se trouve dans un cycle de jour ou dans un cycle de nuit, une température de consigne jour et un écart de jour ou une température de consigne de nuit et un écart de nuit, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant ladite étape de calcul de taux de charge: une étape de détermination d'une valeur moyenne de température extérieure un temps donné précédant le cycle ; une étape de comparaison consistant à comparer ladite température de consigne de nuit à ladite valeur moyenne de température extérieure ; et une étape de correction consistant à modifier la formule de calcul dudit taux de charge de manière à augmenter ce dernier pour une température extérieure donnée lorsque ladite étape de comparaison détermine que la différence entre ladite température de consigne de nuit et ladite valeur moyenne de température extérieure est inférieure à une valeur donnée qui est fonction dudit écart de nuit. 2) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la différence entre le taux de charge tel que calculé par ladite étape de calcul avec la correction de ladite étape de correction pour une température extérieure donnée et le taux de charge tel que calculé par ladite étape de calcul sans correction de ladite étape de correction pour la même température extérieure donnée est d'autant plus importante que ladite température extérieure donnée est importante. 3) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite étape de calcul applique une formule de calcul telle que ledit taux de charge est égal la différence entre ladite température de consigne et ladite température extérieure divisée par ledit écart. 4) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite étape de correction modifie ladite formule de calcul de telle sorte que ledit taux de charge est de O lorsque ladite température mesurée est égale à la somme de ladite température de consigne de nuit et d'une donnée de correction positive. 5) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite étape de correction modifie ladite formule de calcul de telle sorte que ledit taux de charge est égal à la somme de ladite température de consigne de nuit et de ladite donnée de correction à laquelle on retranche ladite température extérieure, le tout étant divisé par un coefficient égal à la somme de l'écart de nuit et de deux fois ladite donnée de correction. 6) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite étape de comparaison vérifie si ladite valeur moyenne de température extérieure est ou non supérieure à la différence entre ladite température de consigne de nuit et la moitié dudit écart de nuit, et, si c'est le cas, ladite étape de correction est exécutée. 7) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite valeur moyenne de température extérieure est calculée sur 24 heures. 8) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une valeur par défaut de ladite température de consigne de jour est égale à la ladite température de consigne de nuit à laquelle on retranche ledit écart de nuit. 9) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une valeur par défaut de l'écart de jour est fixée à deux fois l'écart de nuit. 10) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de détection de nature de cycle qui détecte la présence d'un signal d'heures creuses et commande l'application sélective de ladite consigne de jour et dudit écart de jour si ce signal d'heures creuses est absent et de ladite consigne nuit et dudit ecart de nuit si ce signal d'heures creuses est présent. 11) Procédé de régulation pour chauffage à accumulation selon revendication caractérisé en ce que, si ledit signal d'heures creuses est émis au-delà d'un certain temps, ladite étape de détection de nature de cycle commande l'application sélective ladite consigne de jour et dudit écart de jour.