Brevet FR2827663A1 — publié le 20030124

carrée (27) ou un tronc de pyramide carrée (26). DESCRIPTION La présente invention concerne un procédé de charge adaptée en fonction des besoins du noyau accumulateur d'un radiateur électrique à accumulation, o la décharge du noyau accumulateur s'effectue pendant un cycle de décharge dans un état dynamique de décharge grâce à un courant d' air produit par un ventilateur à vitesse de rotation variable et o le fonctionnement du ventilateur est réglé par un réqulateur de décharge équipé d'une sonde de température ambiante. De tels procédés sont utilisés pour les réglages de charge dans les appareils de chauffage électriques à accumulation conformément à DIN 54 574. Ces procédés connus de réglages de charge sont équipés dans le ncyau accumulateur d'une sonde de température, qui détecte la chaleur résiduelle du noyau accumulateur, en outre des transmetteurs internes de valeur prescrite de charge et des systèmes de commande de charge commandées par les conditions aLmosphériques sont connus. Les solutions et procédés connus pour la charge du noyau accumulateur d'appareils de chauffage électriques à accumulation sont relativement coûteux. La sonde de température dans le noyau nocessite des mesures de câblage particulière, les transmetteurs de valeur prescrite nécessitent un câblage supplémentaire, en outre des éléments pour la commande de charge commandés par les conditions aLmosphériques sont nécessaires. La présente invention a pour objet de présenter un procédé pour la charge adaptée en fonction des besoins du noyau accumulateur d'un radiateur électrique à accumulation qui soit facile à utiliser, simple à installer et qui puisse être fabriqué à moindre coût. Le c_ur de l' invention vise à réaliser un procédé sans transmetteur de valeur prescrite de charge et/ou sans sonde de température du ncyau et à déterminer la quantité de chaleur dispensée lors d'un dernier cycle de décharge à partir de la vitesse de rotation du ventilateur, de sa durée de fonctionnement et de la température de la sonde, en ce qu'à partir du résultat de ce calcul, le taux de charge pour le cycle de charge suivant est calculé. L'utilisation de la présente invention n'exclut d'ailleurs pas l' installation supplémentaire d'un transmetteur de valeur prescrite de charge, qui pourra consister en une option pour beaucoup d'utilisateurs. Contrairement aux procédés connus, qui se basent sur des facteurs relativement fixes, le procédé, objet de la présente invention, peut adapter lui-même la charge du noyau aux besoins rcels en chaleur de la pièce chauffée. En outre, le procédé tire un enseignement des habitudes de chanffage de l'utilisateur et de chaque utilisation des pièces, en fonction de la façon dont la chaleur a été dispensée dans un cycle de décharge précédent hors de l'appareil de chanffage. Un après-chauffage adapté en fonction des besoins assure au radiateur - sous condition d'une certaine continuité dans l'utilisation et le chauffage de la pièce - une capacité de chanffage suffisante. La décharge statique du ncyau accumulateur peut alors aussi être proportionnellement prise en compte. Par ailleurs, en fonction de la température mesurée par la sonde de température ambiante la décharge du noyau accumulateur est déterminée pendant l'état de fonctionnement statique et est prise en compte pour la prochaine charge. Sur plusieurs cycles de décharge, les valeurs mesurées de la vitesse de rotation du ventilateur, de sa durce de fonctionnement et de la température de la sonde sont enregistrées et/ou leur moyenne est calculée. Un profil d'utilisateur de l'appareil de chauffage est ainsi défini sur une plus longue période et peut servir de base pour chaque charge du noyau. Des changements de réglage vers des températures ambiantes plus basses ou plus élevées sur un transmetteur de valeur prescrite de charge du réqulateur de température ambiante sont pris en compte lors de la déterminat ion du t aux de charge a fin d' augmenter ou de réduire le taux de charge. Le procédé prévoit également dans le cadre d'une évolution présentant un avantage, de déterminer un modèle de charge prescrit et standardisé par une société de distribution d'électricité en mesurant les signaux de démarrage pour la charge du noyau accumulateur à l'intérieur d'intervalle de 24 heures. Il est ici significatif que la puissance électrique connoctée des cartouches chauffantes et le volume du noyau accumulateur s'accordent de telle sorte que pour la réalisation de gammes d'appareils avec transmetteur de charge prescrite et/ou sonde dans le noyau des temps de charge équivalents nécessitent différentes grandeurs d'accumulateur. Quelques régions s'écartent de ce réglage standard et exigent que la puissance connectée soit réduite pour la même grandeur d'accumulateur, ce qui nocessite un allongement du temps de charge. Les modèles courants de temps de charge sont le modèle 8 + 0, qui procède d'un temps de charge de 8 heures. Ce modèle de charge standard est utilisé à environ 50% par les sociétés de distribution électrique. Un radiateur à accumulation avec une puissance connectée de 4 kW a par exemple accumulé après 8 heures une quantité de chaleur de 32 kWh. Un modèle de charge avec une puissance connectée rébnite (une puissance connectée de 3,2 kW seulement) procède d'un temps de charge de 8 + 2 heures, un autre modèle de charge procède d'un temps de charge total de 12 heures avec une puissance connectée de 2, 66 kW. Cela signifie que 32 kWh sont de nouveau accumulés en 12 heures. Ce modèle est qualifié de modèle 8 + 4. Enfin, il existe aussi un modèle 8 + 6 qui prévoit un temps de charge de 14 heures, o une quantité de chaleur de 32 kWh est accumulée en 14 heures par une puissance connectée de 2,3 kW. Tous les types de charge nocessitent une limitation, un limiteur de température de sécurité limite une charge à environ 120 % et déconnecte en permanence le chauffage du ncyau au cas o cette valeur de charge est atteinte ou dépassée. Le procédé selon l' invention est. par ailleurs, caractérisé en ce que les intervalles entre plusieurs signaux de démarrage à l'intérieur d'un intervalle de 24 heures sont additionnés et que le modèle de charge prescrit par la société de distribution d'électricité est déterminé à partir de l'intervalle glabal entre les signaux de démarrage résultant de cette l' addition. Si un appareil fonctionnant selon le procédé de la présente invention est installé pour la première fois, on ne dispose évidemment pas de "dernier cycle de décharge", qui pourrait servir de base de calcul au taux de charge. Dans ce cas, on prévoit de facon complémentaire, de déduire lors de la première mise en service le besoin en chaleur à partir de la position du transmetteur de valeur prescrite du réqulateur de température ambiante. On peut prévoir par exemple, qu'en cas de mise en position antigel du transmetteur de valeur prescrite, le taux de charge de l'appareil de chauffage électrique à accumulation représente seulement 30 de la charge maximale du noyau. En position de valeur prescrite paramétrable à environ 20 , une charge totale du ncyau accumulateur se produit. Une évolution avantageuse de ce procédé prévoit qu'en fonction de la position du transmetteur de valeur prescrite ou du changement de réglage effectué sur ce transmetteur pendant un cycle de décharge de 24 heures, il est possible de vérifier par la mesure du gradient de température ambiante que les valeurs de température amblante régléss sur le transmetteur de valeur prescrite sont respectées. Une variante prévoit aussi de saisir le gradient de vitesse de rotation du ventilateur dans la phase finale du cycle de décharge et de vérifier ensuite que les valeurs de température ambiante réglées sont respectées. Si la vitesse de rotation du ventilateur reste à la fin du cycle de décharge à une vitesse maximale, cela indique que le noyau est largement déchargé. L' invention est également caractérisoe en ce que si l'on constate une quantité de chaleur trop faible dans le ncyau accumulateur, la valeur prescrite de température amblante est automatiquement réduite de facon à ce que pour le temps de décharge restant la température amblante puisse être maintenue à la valeur réduite. Ainsi on évite de facon particulièrement avantageuse, que la température baisse vers la fin du cycle de décharge à une valeur de température ambiante relativement basse. On peut aussi prévoir comme variante et/ou en complément de déterminer la valeur de la chaleur résiduelle présente dans le noyau accumulateur en comparant la quantité de chaleur accumulée et la quantité de chaleur dispensée. La quantité de chaleur accumulée résulte du temps de charge originel et du modèle de charge qui s'y rapporte, la quantité de chaleur dispensée est détermince tout simplement à partir de la décharge statique proportionnelle à la vitesse de rotation et à la durée de fonctionnement du ventilateur et/ou de la température de la sonde. On peut enfin prévoir de facon avantageuse, de réduire automatiquement les augmentations de la valeur prescrite de la température ambiante sur le transmetteur de valeur prescrite quand la chaleur résiduelle atteint un sous-platond déterminé ou de ne pas en tenir compte et d'en tenir compte lors de la prochaine charge du neyau accumulateur en augmentant la charge. La présente invention est expliquée plus en détail par les exemples d'exécution représentés sur les figures. Il est montré: Figure 1: une représentation schématique des principaux composants d'un radiateur à accumulation avec réqulateur de décharge intégré avec chauffage additionnel et charge autoadaptative. Figure 2: une carte de flux représentant une charge autoadaptative sans sonde dans le noyau ni transmetteur de valeur prescrite de charge. Le radiateur à accumulation défini globalement par 1 présente une baguette de commutation des connexions 2, des circuits de chanffage 3 pour le chauffage d'un ncyau accumulateur qui n'est pas représenté plus en détail, un réqulateur électronique de décharge 4 avec un transmetteur de valeur prescrite 5 connocté à ce dernier et une pluralité de relais thermiques 6, 7, 8. Les circuits de chauffage sont encore commutés par un limiteur de température de séaurité 9, qui est équipé d'une sonde thermique 10 sur le noyau accumulateur, pour empécher la surchanffe du ncyau accumulateur. Les principaux éléments de construction du réqulateur de décharge 4 sont une alimentation électrique , une connexion à triac 16 pour un moteur de ventilateur 17, un relais 18 pour un chauffage additionnel 19, un relais 20 pour commuter le relais thermique 6 pour les circuits de chauffage, une sonde de température ambiante 21 ainsi qu'un microprocesseur 22, qui est câblé aux composants 15, 16, 18, 20 et 21. Les entrées du réqulateur de décharge 4 sont les suivantes: Phase L 24 heures (l'alimentation est permanente) Phase-L pour chauffage additionnel (Phase neutre) Phase-L2 pour charge (Phase neutre) Signal LF (Phase neutre) pour démarrage du chauffage additionnel Signal LA (Phase neutre) pour démarrage de la charge du noyau N Conducteur neutre SA Décodage fonctionnel (Réduction de la température avec phase neutre) P1 Potentiomètre de la température ambiante prescrite P2 Potentiomètre de la température ambiante prescrite P3 Potentiomètre de la température ambiante prescrite LX Signal (phase neutre pour démarrage de la décharge) (Commande à distance) Les sorties sont les suivantes LH Relais sortie pour chauffage adUltionnel LT Relais sortie pour relais thermique LE Sortie pour moteur de ventilateur Le microprocesseur sert à la commande d'une réqulation à action proportionnelle du ventilateur, conformément à ce qui est connu dans l'état de la technique, avec impulsion de démarrage et pour balayer une bande de régulation à action proportionnelle, il produit des tensions de ventilation variables, définit un seuil de déconnexion et de connexion, commande une réduction de température, commande la charge du ncyau, le démarrage de la charge, contrôle le diagnostic de la sonde et contient la commande de charge autoadaptative conformément à la présente invention. Étant donné que le microprocesseur règle la vitesse de rotation du ventilateur, commande la durée de fonctionnement et est raccordé à la sonde de température ambiante 21, il est en mesure de déterminer la quantité de chaleur dispensce à partir de la vitesse de rotation du ventilateur, de sa durée de fonctionnement et de la sonde de température. Le microprocesseur dispose en outre d'une mémoire de telle sorte que les valeurs mesurées de la vitesse de rotation du ventilateur, de sa durée de fonctionnement et de la température de la sonde peuvent être enregistrées sur plusieurs cycles de décharge. Étant donné que les signaux de démarrage pour la charge du noyau, c'est à dire le fonctionnement des circuits de chaleur 3, sont envoyés au microprocesseur par l'entrce LA, le microprocesseur est en mesure de définir un modèle de charge prescrit et standardisé par une société de distribution d'électricité et de l'incorporer dans le calaul de la quantité de chaleur accumulée dans le ncyau. S'il n'existe pas encore de "valeurs empiriques de décharge", parce que le radiateur électrique à accumulation 1 a été nouvellement installé, le besoin en chaleur est déduit par la position du transmetteur de valeur prescrite 5, qui est raccordé au réqulateur de décharge 4 par les entrées P1, P2 et P3. Le dispositif, selon la présente invention, peut être réalisé de différentes façons. Il est possible d'une part, d'intégrer dans la réalisation réqulateur de charge et réqulateur de décharge, c'est à dire que le réqulateur de charge et le régulateur de décharge sont regroupés dans un module. Il existe aussi la possibilité de construire en modules séparés le réqulateur de charge et le réqulateur de décharge et de les raccorder ensemble si nAcessaie, de telle sorts qua lea signaux puissant ALre tFansmis d'un module an autos. Une troisime possibility consists modeFniser la regulation de change Sue den appaeils ancient en ajoutant an module special, qui s'adapte aux connections du sYstme lectronique present de l'appaeil de chauffage accumulation et qui pent Atre Aventuellement aussi month de flagon extend. REVENDICATIONS 1. Procédé de charge adaptée en fonction des besoins du ncyau accumulateur d'un radiateur électrique à accumulation, o la décharge du noyau accumulateur s'effectue pendant un cycle de décharge dans un état dynamique de décharge grâce à un courant d'air produit par un ventilateur à vitesse de rotation variable et o le fonctionnement du ventilateur est réglé par un réqulateur de décharge équipé d'une sonde de température ambiante, caractérisé en ce que la quantité de chaleur dispensée lors d'un dernier cycle de décharge est déterminée à partir de la vitesse de rotation du ventilateur, de sa durée de fonctionnement et de la température de la sonde et en ce qu'à partir du résultat de ce calcul, le taux de charge pour le cycle de charge suivant est calaulé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, sur plusieurs cycles de décharge, les valeurs mesurces de la vitesse de rotation du ventilateur, de sa durce de fonctionnement et de la température de la sonde sont enregistrées et/ou que leur moyenne est calaulée. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'en fonction de la température mesurée par la sonde de température ambiante la décharge du ncyau accumulateur est déterminée pendant l'état de fonctionnement statique et est prise en compte pour la prochaine charge. 4. Procédé selon l'une quelcouque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les changements de réglage vers des températures ambiantes plus basses ou plus élevées sur un transmetteur de valeur prescrite du réqulateur de température ambiante sont pris en compte lors de la détermination du taux de charge afin d' augmenter ou de réduire le taux de charge. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un modèle de charge prescrit et standardisé par une société de distribution d'électricité est déterminé en mesurant les signaux de démarrage pour la charge du noyau accumulateur à l'intérieur d'un intervalle de 24 heures. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les intervalles entre plusieurs signaux de démarrage à l'intérieur d'un intervalle de 24 heures sont additionnés et que le modèle de charge prescrit par la société de distribution d'électricité est déterminé à partir de l'intervalle global entre les signaux de démarrage résultant de cette addition. 7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lors de la première mise en service le besoin en chaleur est déduit de la position du transmetteur de valeur prescrite du régulateur de S température ambiante. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'après avoir positionné le transmetteur de valeur prescrite en position antigel, le taux de charge de l'appareil de chanffage électrique à accumulation représente seulement 30 % de la charge maximale du ncyau. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en position de valeur prescrite paramétrable à environ 20 , une charge totale du ncyau accumulateur se produit. 10. Procédé selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'en fonction de la position du transmetteur de valeur prescrite ou du changement de réglage effectué sur ce transmetteur pendant un cycle de décharge de 24 heures, il est possible de vérifier par la mesure du gradient de température ambiante que les valeurs de température ambiante réglées sur le transmetteur de valeur prescrite sont respectées. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que si l'on constate une quantité de chaleur trop faible dans le neyau accumulateur, la valeur prescrite de température ambiante est automatiquement réduite de façon à ce que pour le temps de décharge restant la température ambiante puisse être maintenue à la valeur réduite. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur de la chaleur résiduelle présente dans le noyau accumulateur est déterminée en comparant la quantité de chaleur accumulée avec la quantité de chaleur dispensoe. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait de réduire automatiquement les augmentations de la valeur prescrite de la température ambiante sur le transmetteur de valeur prescrite quand la chaleur résiduelle atteint un sous-plafond déterminé ou de ne pas en tenir compte et d'en tenir compte lors de la prochaine charge du noyau