Brevet FR2848685A1 — publié le 20040618

L'invention a trait à un radiateur à inertie et à un procédé d'alimentation en courant électrique du corps de chauffe d'un tel radiateur. Dans le domaine du chauffage électrique, ce type de 5 radiateurs est connu pour permettre de maintenir une température ambiante sensiblement constante en restituant la chaleur stockée dans un corps de chauffe. Il est également connu que la puissance électrique nécessaire pour maintenir en température un corps de chauffe est d'autant 10 plus importante que le volume de la pièce à chauffer est important et/ou que la température demandée est élevée. Ce type de radiateur est également connu comme ayant une consommation relativement importante en électricité. C'est à ces inconvénients qu'entend plus 15 particulièrement remédier l'invention en proposant un radiateur à inertie présentant une gestion optimisée de la puissance consommée, en fonction de la demande en énergie calorifique. Dans cet esprit, l'invention concerne un radiateur à 20 inertie comprenant un corps de chauffe minéral logé dans une enveloppe, caractérisé en ce qu'au moins deux résistances électriques munies de bornes de connexion indépendantes sont noyées dans le corps de chauffe et en ce que le radiateur comprend des moyens d'alimentation en 25 courant électrique de ces résistances, ces moyens étant aptes à coopérer avec les bornes de connexion pour alimenter aucune résistance, une seule résistance ou plusieurs résistances, en série ou en parallèle. Grâce à l'invention, le mode d'alimentation des 30 résistances permet de faire varier la puissance consommée par le corps de chauffe. La puissance dissipée par le radiateur peut ainsi être optimisée en fonction de la valeur de l'écart constaté entre une température de consigne et la température ambiante mesurée dans la pièce. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, le radiateur incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - Les moyens d'alimentation comprennent une carte 5 électronique de régulation équipée de plusieurs commutateurs aptes à relier de manière sélective les bornes de connexion à une source d'alimentation électrique. - Les commutateurs sont numériques, notamment de type TRIAC. - La carte électronique de régulation est également équipée d'une unité logique gérant les commutateurs en fonction d'une température de consigne, d'une température ambiante mesurée par un capteur associé au radiateur, en fonction d'un écart entre ces deux 15 températures. Il est aussi possible d'équiper la carte électronique d'un sélecteur manuel permettant de commander les commutateurs et de prédéfinir un mode d'alimentation. - L'ensemble des moyens d'alimentation est intégré à l'enveloppe de protection du radiateur et ces 20 moyens d'alimentation sont associés à un capteur de température. Selon les modes de réalisation, le corps de chauffe peut comprendre deux résistances de même valeur ou de valeurs différentes. Le procédé d'alimentation en courant des résistances varie selon la valeur de l'écart de température entre la température de consigne et la température ambiante mesurée: Pour un écart inférieur ou égal à une première valeur prédéfinie, l'alimentation est faite en série; pour 30 un écart supérieur à cette première valeur et inférieur ou égal à une deuxième valeur préétablie, on alimente une seule résistance. On alimente en parallèle les résistances lorsque l'écart est supérieur à cette seconde valeur. :3 Grâce à ce procédé d'alimentation, la puissance dissipée et donc la consommation sont automatiquement adaptées à la demande en chauffage. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages 5 de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un radiateur et du procédé d'alimentation en courant électrique de son corps de chauffe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés 10 dans lesquels: - la figure 1 est une vue générale en perspective éclatée d'un radiateur conforme à l'invention et de son corps de chauffe; - la figure 2 est une représentation schématique 15 du corps de chauffe et de ses moyens d'alimentation, les deux résistances du corps de chauffe étant visibles par transparence et - les figures 3A, 3B, 3C sont des schémas électriques montrant respectivement un mode d'alimentation 20 d'une seule résistance (3A), de deux résistances en série (3B) et de deux résistances en parallèle (3C). Le radiateur représenté à la figure 1 comprend une enveloppe 1 dans laquelle se trouve enchâssé un corps de chauffe 2 en céramique. Dans ce dernier sont noyées deux 25 résistances 3 et 4 indépendantes reliées à des bornes de connexion 31, 32, 41, 42. Ces bornes 31, 32, 41, 42 sont elles-mêmes associées de façon indépendante à une carte de régulation 7 sur laquelle se trouve un bloc de commutateurs numériques 9 de type TRIAC permettant de commander 30 sélectivement l'alimentation en courant électrique des résistances 3 et 4 à travers les bornes de connexion 31, 32, 41, 42. La carte 7 et les bornes 31, 32, 41 et 42 sont protégées par un boîtier 13. Les commutateurs 9 peuvent relier indépendamment l'une des bornes 31, 32, 41 ou 42 à des fils conducteurs 101, 102 d'un câble bifilaire 10 relié à une source de courant non représentée. Les commutateurs 9 peuvent également relier 5 entre elles certaines ou toutes les bornes 31, 32, 41, 42. La carte de régulation 7 comprend également une unité logique 8, telle qu'un micro-processeur, permettant de commander les commutateurs 9. Cette unité logique 8 est associée par un câble 14 à un thermostat 12 intégrant un 10 capteur de température 11. Pour une température de consigne de 200C réglée à l'aide du thermostat 12 et qui correspond à une température de confort généralement rencontrée dans les locaux, le fonctionnement est le suivant: Pour un écart de température entre la température de consigne définie par le thermostat 12 et la température mesurée par le capteur de température 11 d'au maximum 0, 30C, ce qui correspond à une température ambiante mesurée supérieure ou égale à 19,70C, l'unité logique 8 commande 20 les commutateurs 9 de manière sélective pour relier en série les bornes de connexion 31, 32, 41, 42 des deux résistances 3 et 4 aux fils conducteurs 101, 102 du câble d'alimentation 10, comme représenté à la figure 3P. Dans ce cas, la puissance dissipée est d'environ 250 watts (W) pour 25 deux résistances identiques de 100 ohms (Q) et un voltage de 220 volts (V) , ce qui permet de faire remonter la température ambiante à 200C en environ 12,5 minutes pour une pièce de 3Cm3, ceci correspondant, par ailleurs, à une remontée en température du corps de chauffe de 50 à 600C. Dans le cas o l'écart en température constaté est compris entre 0,30C et 0,50C, ce qui correspond respectivement à des températures mesurées dans la pièce comprises entre 19,50C et 19,70C, l'unité logique 8 commande les commutateurs 9 de manière à alimenter une seule des deux résistances 3 ou 4 en reliant deux bornes 31, 32 ou 41, 42 aux fils conducteurs 101, 102, comme représenté à la figure 3A. Dans ce cas, la puissance dissipée est d'environ 500 W. Lorsque l'écart en température constaté est supérieur à 0,50C, c'est-à-dire lorsque la température ambiante est inférieure à 19, 50C, l'unité logique 8 commande les commutateurs 9 de manière à relier les bornes de connexion 31, 32 et 41, 42 en parallèle au câble d'alimentation 10 et 10 à alimenter en parallèle les résistances 3 et 4, comme représenté à la figure 3C. Dans ce cas, la puissance dissipée est d'environ 1000 W. Dans cet exemple, la sélection du mode d'alimentation des résistances 3 et 4 est faite automatiquement par 15 l'unité logique 8, en relation avec la température ambiante mesurée par le capteur de température 11 et la température de consigne affichée par le thermostat 12. Un autre mode de réalisation non représenté peut avantageusement concerner une carte de régulation 7 munie 20 d'un moyen de commande manuel des commutateurs 9. Dans ce cas, le mode d'alimentation des deux résistances 3 et 4 et donc la puissance dissipée par le corps de chauffe sont choisis par l'utilisateur et non plus gérés par l'unité logique 8. On estime que le temps nécessaire pour faire passer la température ambiante de 19,7 à 200C est de 5 minutes avec un corps de chauffe dissipant une puissance de 1000 W pour un local de 3 Om3. Ce temps passe à 12 minutes 30 secondes avec un corps de chauffe dissipant une puissance de 250 W, 30 ce qui n'est pas gênant puisque l'écart de température à compenser est minime. D'autres modes de réalisation sont envisageables, notamment celui o le corps de chauffe 2 comporte deux résistances 3 et 4 de valeurs différentes. Dans le mode de réalisation représenté, le capteur de température 11 ainsi que la carte de régulation 7 comportant les commutateurs 9 et l'unité logique 8 sont intégrés dans l'enveloppe 1 du radiateur. Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'alimentation, à savoir la carte de régulation 7, les commutateurs 9 et l'unité logique 8, sont associés au capteur de température 11 et au thermostat 12, l'ensemble étant relié par des moyens connus au radiateur. REVENDICATIONS 1. Radiateur à inertie comprenant un corps de chauffe 5 minéral logé dans une enveloppe, caractérisé en ce qu'au moins deux résistances (3, 4) munies de bornes de connexion (31, 32, 41, 42) indépendantes sont noyées dans ledit corps de chauffe (2), en ce que ledit radiateur comprend des moyens sélectifs (7-9) d'alimentation en courant électrique 10 desdites résistances (3, 4), lesdits moyens étant aptes à coopérer avec lesdites bornes de connexion (31, 32, 41, 42) pour alimenter aucune résistance, une seule résistance ou plusieurs résistances, en série ou en parallèle. 2. Radiateur à inertie selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que les moyens d'alimentation comprennent une carte électronique de régulation (7) équipée de commutateurs (9) aptes à relier sélectivement lesdites bornes de connexion (31, 32, 41, 42) à une source d'alimentation en courant (10). 3. Radiateur à inertie selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits commutateurs (9) sont numériques, notamment de type TRIAC. 4. Radiateur à inertie selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite carte électronique de 25 régulation 7 est équipée d'une unité logique de commande (8) desdits commutateurs (9) en fonction d'une température de consigne et/ou d'une température mesurée par un capteur de température (11) associé audit radiateur. 5. Radiateur à inertie, selon les revendications 2 ou 30 3, caractérisé en ce que ladite carte électronique de régulation (7) est équipée d'un sélecteur manuel de commande desdits commutateurs (9). 6. Radiateur à inertie selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation (7-9) sont intégrés dans ladite enveloppe (1) du radiateur. 7. Radiateur à inertie selon la revendication 1, 5 caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation sont associés à un capteur de température (11) relié audit radiateur. 8. Radiateur à inertie selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps de chauffe (2) comprend 10 deux résistances (3, 4) de même valeur. 9. Radiateur à inertie selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps de chauffe (2) comprend deux résistances (3, 4) de valeurs différentes. 10. Procédé d'alimentation en courant électrique d'un 15 corps de chauffe (2) d'un radiateur à inertie selon l'une des revendications précédentes et associé à un capteur de température (11) , caractérisé en ce que: - on alimente en série les résistances (3, 4) dudit corps de chauffe (2) lorsque la différence de 20 température entre la température mesurée par ledit capteur (11) et une température de consigne est inférieure ou égale à une première valeur prédéfinie; - on alimente une seule résistance (3 ou 4) lorsque ladite différence de température est supérieure à 25 ladite première valeur prédéfinie et inférieure ou égale à une seconde valeur prédéfinie; - on alimente en parallèle les résistances (3, 4) lorsque ladite différence de température est supérieure à ladite seconde valeur prédéfinie.