Brevet FR3008501A1 — publié le 20150116

PROCEDE DE REGULATION DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE EN CAS D'OUVERTURE DE FENETRE La présente invention se rapporte à un procédé de régulation d'un appareil de chauffage électrique. Plus précisément, la présente invention concerne la gestion des chutes rapides de températures, par exemple en cas d'ouverture d'une porte ou d'une fenêtre. Le document EP0175125 décrit une méthode de régulation de chauffage qui, dans le cas d'une diminution rapide de température ambiante, déclenche une phase de limitation durant laquelle l'émission de chaleur est limitée à une valeur présente avant ladite diminution rapide. Cette valeur est ensuite progressivement augmentée jusqu'à retrouver la température de consigne ou jusqu'à une augmentation de la température ambiante, qui déclenche l'arrêt de la phase de limitation. Un inconvénient de cette méthode est qu'elle ne permet pas d'anticiper la chute rapide de température, puisque la phase de limitation n'est pas déclenchée avant une diminution rapide de ladite température. La présente invention a pour objet de résoudre ce problème. Plus précisément, l'invention se rapporte à un procédé de régulation d'un appareil de chauffage électrique, ledit appareil comprenant une sonde apte à mesurer une température ambiante d'un local recevant l'appareil, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : la température ambiante est mesurée à trois temps successifs ; puis les vitesses de changement de température sont comparées sur un premier intervalle et un second intervalle de temps consécutifs ; puis, si la température ambiante diminue sur les deux intervalles et si la vitesse de diminution est supérieure sur le second intervalle, alors une émission de chaleur par l'appareil est limitée à une valeur présente avant le premier temps. Ainsi, l'émission de chaleur est limitée dès l'observation d'une accélération de la baisse de température, soit dès le début de cette baisse si une ouverture sur l'air extérieur a été mise en place dans le local. Un autre inconvénient de la méthode décrite dans le document EP0175125 est que, quel que soit le temps d'aération du local, l'appareil de chauffage continue à émettre de l'énergie et augmente même progressivement la quantité d'énergie émise. Si la fenêtre n'est pas refermée, il s'ensuit un gaspillage important d'énergie. Selon une forme préférentielle de la présente invention, permettant de résoudre ce problème, le procédé comprend ensuite les étapes suivantes : la température ambiante est mesurée à un quatrième temps ; puis les vitesses de changement de température sont comparées sur le deuxième intervalle de temps et un troisième intervalle entre le troisième et le quatrième temps ; puis, si la température ambiante diminue sur les deux intervalles et si la vitesse de diminution est supérieure sur le troisième intervalle, alors l'émission de chaleur est encore limitée à une valeur minimale inférieure à la valeur présente avant le premier temps. Ladite valeur minimale peut être nulle, c'est-à-dire que le chauffage est coupé. Alternativement, si la température ambiante n'augmente pas sur le troisième intervalle et si la vitesse de diminution sur le troisième intervalle n'est pas supérieure à la vitesse de diminution sur le deuxième intervalle, il est possible, selon un mode de réalisation de l'invention, de maintenir l'émission de chaleur à la valeur présente avant le premier temps. L'émission de chaleur peut ensuite être limitée à la valeur minimale après une mesure supplémentaire de la température ambiante, si cette dernière continue de baisser. Dans le cas où la valeur minimale est nulle, à la fin de la période d'ouverture de porte ou de fenêtre, la température ambiante ne pourra remonter que si la période d'ouverture a été courte et si les parois du local ont accumulé assez de chaleur pour réchauffer l'air. Afin de permettre la remise en route du chauffage, une forme préférentielle de l'invention prévoit que si la valeur minimale d'émission de chaleur est nulle, et si la température ambiante n'augmente pas sur une première durée supérieure à un intervalle entre le premier et le quatrième temps, la valeur d'émission de chaleur est augmentée. Ladite première durée est préférentiellement choisie nettement supérieure aux intervalles entre les premier à quatrième temps. Si la température ambiante n'augmente toujours pas après une seconde durée, la valeur d'émission de chaleur retourne à la valeur minimale. Cette étape peut être répétée jusqu'à l'augmentation de la température ambiante. L'invention se rapporte en outre à un appareil de chauffage électrique, comprenant une sonde apte à mesurer une température ambiante d'un local recevant l'appareil, ledit appareil étant muni de moyens de mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen de la figure qui l'accompagne. Celle-ci est donnée à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique représente une vue schématique d'un appareil de chauffage électrique selon un mode de réalisation de l'invention. L'appareil 10 comporte un moyen 11 de chauffage, comprenant par exemple une résistance électrique chauffante. L'appareil 10 comporte en outre un dispositif 12 de régulation, auquel est reliée une sonde 13 qui mesure la température ambiante Ta d'un local 18 dans lequel est situé l'appareil 10. Le dispositif 12 comporte notamment un microprocesseur 14, une 15 mémoire 15 de programme, une mémoire 16 de données, ces éléments étant reliés par au moins un bus 17. La sonde 13 mesure la température ambiante Ta du local 18, à intervalles réguliers, par exemple d'une durée de l'ordre d'une demi-minute ou d'une minute. 20 Afin de maintenir cette température ambiante à une valeur Tc de consigne figurant dans la mémoire 16 de données, le moyen 11 de chauffage délivre une certaine quantité C de chaleur, qui varie au cours du temps selon les besoins en chauffage du local. Ce mode de fonctionnement correspond à une programmation par défaut de l'appareil 10. 25 La mémoire 15 de programme contient également un programme 19 qui permet de réguler le fonctionnement de l'appareil 10 en cas de mise en communication de l'intérieur du local 18 avec l'air extérieur, par exemple lors de l'ouverture d'une fenêtre 20. On considère que la sonde 13 mesure la température ambiante Tao à un 30 premier temps LI correspondant au moment de l'ouverture de la fenêtre 20. La sonde mesure à nouveau la température ambiante (Tai ,Ta2) à un deuxième temps t1 et un troisième temps t2 successifs. Selon le programme 19, les vitesses (vi, v2) de changement de température sur les intervalles (to-ti) et (t1-t2) sont calculées par le dispositif 35 12, avec v1 = (Tai - Tao)/(ti - to) et y2 = (ra2 - Tai)/(t2 - t1)- Si Ta2 Dans les appareils de chauffage dépourvus de ce type de régulation, la baisse de la température ambiante déclenche généralement une augmentation de la quantité de chaleur émise par le moyen de chauffage, dans le but de faire remonter la température vers la valeur de consigne. Au contraire, selon le programme 19, la détection de la mise en contact avec l'air extérieure déclenche une limitation de la quantité C de chaleur émise par l'appareil 11 à une valeur Co, correspondant à la quantité de chaleur émise avant le premier temps to. Ainsi, le programme 19 évite que l'ouverture d'une fenêtre 20 ne déclenche une augmentation de la consommation énergétique de l'appareil 10. La limitation intervenant à la détection d'une accélération de la baisse de température, ladite limitation a lieu très rapidement après l'ouverture de la fenêtre. Cependant, notamment en cas de températures très froides à l'extérieur du local 18, il est possible que la valeur Co corresponde à une quantité de chaleur importante, d'où un gaspillage conséquent d'énergie si cette valeur Co est maintenue pendant toute la durée d'ouverture de la fenêtre 20. Ainsi, de manière préférentielle, le programme 19 prévoit que la sonde 13 mesure la température ambiante Ta3 à un quatrième temps t3, postérieur au temps t2. Une vitesse v3 de changement de température sur l'intervalle (t2- t3) est calculée, avec V3 = (Ta3 Ta2)/(t3 t2). Si V3 est supérieure à v2 en valeur absolue, alors la baisse de température a encore accéléré sur le troisième intervalle (t243) de temps. La fenêtre 20 est donc considérée comme toujours ouverte par le dispositif 12. Dans ce cas, l'émission de chaleur est encore limitée à une valeur minimale Cmin, enregistrée dans la mémoire de données. De préférence, Cmin est inférieure à la valeur Co. Cr,* peut être nulle ou correspondre à un mode « hors-gel » de l'appareil 10. Alternativement, si Ta3 est inférieure ou égale à Ta2 mais si v3 n'est pas supérieure à v2 en valeur absolue, alors il est possible que la fenêtre 20 ait été refermée avant le quatrième temps t3. Dans ce cas, afin d'éviter une baisse plus importante de la température ambiante du local 18, l'émission de chaleur est maintenue à la valeur Co présente avant le premier temps to. Le programme 19 peut alors prévoir de passer à la valeur Cr,* après une mesure supplémentaire de la température ambiante, si cette dernière continue de baisser. Plus précisément, la température ambiante Ta4 est mesurée à un cinquième temps t4. Si Ta4 est inférieure à Ta3, alors l'émission de chaleur est limitée à la valeur Cmin. On considère ensuite qu'après un temps tn, avec n>4, la fenêtre 20 est refermée. L'émission de chaleur de l'appareil 10 est limitée à la valeur Cmin. Si la sonde 13 détecte une remontée de la température ambiante du local 18, le dispositif 12 considère que la fenêtre 20 est refermée et retourne alors à son programme par défaut, qui vise à maintenir la température de consigne Tc dans le local. Le moyen 11 de chauffage augmente alors son émission de chaleur. Or, si Cmin est très faible ou nulle, la température du local 18 ne pourra augmenter que si les parois 21 dudit local sont à même de libérer de la chaleur accumulée, de sorte à réchauffer l'air intérieur dudit local. Cependant, si la fenêtre 20 a été ouverte pendant une longue durée, les parois 21 ont refroidi et la température ambiante du local 18 ne remontera pas après la fermeture de la fenêtre. Cette fermeture ne sera pas détectée et l'émission de chaleur de l'appareil 10 ne sera pas relancée. Afin de remédier à ce phénomène, le programme 19 prévoit préférentiellement une phase de remontée de l'émission de chaleur, après une durée Ati largement supérieure aux intervalles de temps entre deux mesures de la température ambiante. Par exemple, pour de tels intervalles de temps d'environ une minute, la phase de remontée en température est activée à to + At i avec Ati = 1 heure. La valeur C d'émission de chaleur est alors augmentée. Elle est par exemple ramenée à la valeur Co présente avant la baisse de la température ambiante. Selon une première forme de l'invention, l'émission de chaleur à la valeur Co est maintenue sur une durée At2, enregistrée dans la mémoire de données et notamment calculée selon les paramètres du local 18 et de l'appareil 10. Cette durée At2 doit permettre à la température ambiante de remonter si la fenêtre 20 a effectivement été fermée. La sonde 13 mesure alors la température ambiante à l'issue de At2. Si la température ambiante a augmenté, le programme par défaut est réactivé, de sorte à ramener Ta à la température Tc de consigne. Si la température ambiante n'a pas augmenté à l'issue de At2, le dispositif 12 considère que l'intérieur du local 18 est toujours en contact avec l'air extérieur. La valeur C d'émission de chaleur est à nouveau limitée à la valeur Cmin. Dans ce cas, la phase de remontée en température peut être périodiquement réactivée, par exemple à intervalles Ati réguliers, tant que la 10 température ambiante n'augmente pas. Une seconde forme de l'invention a pour but de minimiser le gaspillage d'énergie lié à la phase de remontée en température. Selon ladite seconde forme de l'invention, le dispositif 12 mesure la durée At entre le passage de la valeur C à la valeur Co et la détection d'une éventuelle montée en 15 température par la sonde 13. En effet, si le local 18 est toujours en contact avec l'air extérieur, la durée At sera plus importante que si la fenêtre 20 est refermée. Ainsi, si la sonde 13 n'a pas détecté de remontée en température après une durée At2, enregistrée dans la mémoire de données, le dispositif 12 20 considère que la fenêtre 20 est toujours ouverte. La valeur C d'émission de chaleur est à nouveau limitée à la valeur Cmin. Selon cette seconde forme de l'invention, la durée At2 peut être choisie plus courte que selon la première forme. De même que décrit précédemment, la phase de remontée en 25 température peut être périodiquement réactivée, par exemple à intervalles Ati réguliers, tant que la température ambiante n'augmente pas. REVENDICATIONS1.- Procédé de régulation d'un appareil (10) de chauffage électrique, ledit appareil comprenant une sonde (13) apte à mesurer une température ambiante (Ta) d'un local (18) recevant l'appareil, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : la température ambiante est mesurée à un premier temps (t0), un deuxième temps (t1) et un troisième temps (t2) successifs ; les vitesses (vi, v2) de changement de température sont comparées sur un premier intervalle (to-ti) entre le premier et le deuxième temps, et un deuxième intervalle (ti-t2) entre le deuxième et le troisième temps ; si la température ambiante diminue sur les deux intervalles et si la vitesse de diminution est supérieure sur le deuxième intervalle, alors une émission (C) de chaleur par l'appareil est limitée à une valeur (Co) présente avant le premier temps to. 2.- Procédé selon la revendication 1, comprenant ensuite les étapes suivantes : la température ambiante est mesurée à un quatrième temps (t3) ; les vitesses (v2, v3) de changement de température sont comparées sur le deuxième intervalle (ti-t2) de temps et un troisième intervalle (t243) entre le troisième et le quatrième temps, si la température ambiante diminue sur les deux intervalles et si la vitesse de diminution est supérieure sur le troisième intervalle, alors l'émission de chaleur est encore limitée à une valeur minimale (Cmin) inférieure à la valeur (Co) présente avant le premier temps to. 3.- Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre l'étape suivante : si la température ambiante n'augmente pas sur le troisième intervalle et si la vitesse de diminution sur le troisième intervalle n'est pas supérieure à la vitesse de diminution sur le deuxièmeintervalle, alors l'émission de chaleur est maintenue à la valeur (Co) présente avant le premier temps t0; la température ambiante (Ta4) est mesurée à un cinquième temps (f4) ; Si la température ambiante est plus faible au cinquième temps qu'au quatrième temps, alors l'émission de chaleur est limitée à la valeur minimale (Cmin). 4.- Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3, comprenant ensuite les étapes suivantes : - si la valeur minimale (Cmin) d'émission de chaleur est nulle, et si la température ambiante n'augmente pas sur une première durée (Ati) supérieure à un intervalle entre le premier et le quatrième temps, la valeur d'émission de chaleur est augmentée pendant une seconde durée (312) ; - si la température ambiante n'augmente pas au cours de ladite seconde durée, la valeur d'émission de chaleur est ramenée à la valeur minimale. 5.- Appareil (10) de chauffage électrique, comprenant une sonde (13) apte à mesurer une température ambiante d'un local recevant l'appareil, ledit appareil étant muni de moyens (12, 19) de mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications précédentes.