Brevet FR3017929A1 — publié le 20150828

La présente invention se rapporte à un dispositif de commande 5 d'au moins un appareil de chauffage. Cette invention se situe dans le domaine particulier du pilotage d'au moins un appareil de chauffage électrique, en réponse à une demande d'effacement ou une sollicitation tarifaire. Une - solution d'effacement de consommation électrique », encore 10 appelée - lissage de la courbe de charge par le pilotage de la demande », consiste essentiellement, lorsque l'on constate un déséquilibre entre l'offre et la demande d'électricité à, de manière provisoire, réduire la consommation physique de sites donnés ou d'une pluralité d'acteurs. Cet effacement est déclenché par une stimulation extérieure qui peut être une valeur de tarification 15 de l'électricité élevée provenant d'un compteur - intelligent » ou bien d'un service internet, ou d'une valeur de pointe mobile avec ou sans préavis provenant d'un compteur - intelligent » ou bien d'un service internet. Autrement dit, un effacement de consommation est un outil qui permet d'optimiser la consommation électrique en ne consommant pas 20 d'électricité pendant une certaine durée ou alors de reporter sa consommation. Cela permet de soulager les puissances appelées en électricité aux heures de pointe et, de cette manière, écrêter les pics de consommation sans nécessiter de recourir à des moyens de production d'électricité supplémentaires. De telles solutions d'effacement pour des appareils de chauffage à 25 effet Joule existent déjà sur le marché. Ainsi, des sociétés proposent des solutions qui consistent à couper l'alimentation directe de convecteurs électriques au niveau du tableau électrique équipant le local concerné. Ces solutions peuvent dégrader prématurément la durée de vie des 30 convecteurs. En effet, à chaque fois qu'il y a une coupure électrique, la carte électronique interne de régulation des équipements (convecteurs) est également coupée. Par ailleurs, cette coupure se faisant sur un départ du tableau électrique, il est difficile de savoir si seulement les convecteurs électriques sont concernés par cet effacement, ou au contraire, si cela concerne d'autres équipements électriques importants qu'il est primordial de ne pas mettre en arrêt. D'autres solutions consistent à changer le système global de pilotage existant par un nouveau système prenant en compte l'effacement au niveau central de pilotage. Toutefois cette technique se révèle très coûteuse (notamment si le 10 client est satisfait par son système) et difficilement généralisable, en particulier pour des locaux du secteur tertiaire. Enfin, la Demanderesse a déjà développé, pour des habitations résidentielles, une solution peu coûteuse qui permet de s'interfacer avec un délesteur électronique par mesure de la télé-information client. 15 Cette technique est malheureusement seulement applicable pour des bâtiments ayant une fonction de délestage active. De plus, il est souvent difficile de savoir quel type d'appareil est réellement relié derrière le délesteur. S'agit-il d'un four, d'une machine à laver pour le secteur résidentiel ou encore d'un appareil de travail sensible lorsque l'on considère le secteur tertiaire ? 20 La présente invention a pour but de proposer une solution à l'ensemble des problèmes évoqués plus haut de manière à permettre un effacement qui soit sans conséquence sur la dégradation de la régulation terminale utilisée. Ainsi, la présente invention se rapporte à un dispositif de 25 commande d'au moins un appareil de chauffage électrique dont le fonctionnement est géré par un programmateur (ou un automate ayant une fonction de programmation), cet appareil et ce programmateur étant reliés par un fil pilote, le fil pilote transmettant du programmateur audit appareil des ordres de programmation pour le faire passer d'un premier mode de 30 fonctionnement à un autre mode de fonctionnement et ainsi de suite, ces modes étant choisis dans le groupe formé par au moins les modes "confort", "confort -1", "confort -2", "économie", "hors gel" et "arrêt". Il se caractérise essentiellement par le fait qu'il comprend un module comportant un microprocesseur qui, lorsqu'il reçoit une information 35 extérieure d'effacement (tarif élevé avec ou sans préavis ou ordre direct avec ou sans préavis), transmet à un second module une demande de commutation permettant une modification du mode de fonctionnement du fil pilote dudit appareil en mode - leurré », c'est-à-dire en mode forcé "hors gel" ou "arrêt", pendant une durée déterminée. Pour capter un maximum de potentiel d'effacement, on préférera 5 l'utilisation du mode "arrêt" qui permet d'arrêter le fonctionnement des appareils de chauffage quelque soit leur dérogation locale. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de ce dispositif de commande : - ladite information extérieure d'effacement reçue par ledit module 10 est transmise par une liaison sans fil ou filaire ; - ladite information extérieure d'effacement est transmise par un compteur électrique communicant ou par internet ; - les modules sont fusionnés en un seul module ; - ledit programmateur comporte au moins l'un des équipements 15 choisi parmi un thermostat, une horloge, un dispositif de gestion d'énergie ; - ledit appareil électrique est compris dans le groupe suivant : convecteur électrique, radiateur/panneau rayonnant électrique, radiateur à inertie, plancher et plafond à chauffage électrique 20 intégré ; - et, au-delà de ladite durée déterminée, ledit appareil revient au mode de fonctionnement préalable à la réception de l'information d'effacement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préférentiel, ladite description étant purement illustrative et non limitative, et devant être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue très schématique d'un programmateur 25 électrique et d'un appareil de chauffage, l'un communiquant avec l'autre selon des techniques connues au jour du dépôt de la présente demande ; - la figure 2 représente un dispositif de commande selon un mode de réalisation de l'invention ; 30 - la figure 3 représente un dispositif de commande selon un autre mode de réalisation de l'invention. Ainsi, en se référant au schéma de la figure 1, on a affaire à un dispositif de commande d'au moins un appareil de chauffage électrique R, dont le fonctionnement est géré par un programmateur P. Pour la clarté du présent exposé, on considèrera un seul appareil 5 de chauffage R. Mais il est bien entendu que, dans la réalité, plusieurs appareils R peuvent être gérés, qu'ils soient identiques ou bien différents. Ce programmateur P comporte au moins l'un des équipements choisis parmi un thermostat, une horloge, un dispositif de gestion d'énergie. Par ailleurs, l'appareil de chauffage électrique R dont il est 10 question est par exemple compris et ce, de manière non limitative, dans le groupe constitué par des convecteurs électriques, des radiateurs et panneaux rayonnants électriques, des radiateurs à inertie, ainsi que des planchers et plafonds à chauffage électrique intégré. Ledit programmateur est relié à l'appareil de chauffage 15 électrique R, notamment par un fil pilote FP qui, de manière connue, transmet du programmateur P à l'appareil R des ordres de programmation fpl , fp2 ou fpn pour le faire passer d'un premier mode de fonctionnement M à un autre mode de fonctionnement M, et ainsi de suite. Ces modes M sont choisis dans le groupe formé par au moins les 20 modes "confort" C, "confort-1" C1, "confort-2" C2, "économie" E, "hors gel" HG et "arrêt" A. De manière traditionnelle, on entend par mode - confort », le mode selon lequel une consigne de température (par exemple 20°C) est maintenue. 25 Le mode - confort-1 » est prévu pour maintenir une température de 1°C inférieure à la température de confort. Le mode - confort-2 » est prévu pour maintenir une température de 2°C inférieure à la température de confort. Quant au mode - économie », il est généralement prévu pour 30 maintenir une température de 3 à 4°C inférieure à la température de confort. Le mode - hors gel » permet de maintenir une température supérieure à 5°C. Enfin, en mode - arrêt », même si l'appareil fonctionne toujours, il ne dégage pas de chaleur. 35 Ainsi, en fonction des données qui ont été introduites dans le programmateur P, les appareils de chauffage électrique R vont, par exemple, fonctionner en mode "confort" C pendant une durée prédéterminée, puis passer au mode "économie" E, par exemple pour une durée correspondant à la durée d'absence des occupants du local. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de 5 commande comprend, comme visible à la figure 2, un module B1 qui comporte un microprocesseur qui, lorsqu'il reçoit une information extérieure d'effacement il ou i2, transmet à un module B2 par liaison filaire ou sans fil une demande de commutation permettant une modification du mode M de fonctionnement en cours du fil pilote FP pour le faire passer en mode « leurré » FPL c'est-à-dire en 10 mode forcé "hors gel" HG ou "arrêt" A pendant une durée déterminée. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, et comme représenté à la figure 3, les modules B1 et B2 sont fusionnés en un seul module B (le programmateur P ainsi que le compteur communicant étant dans ce type d'installation dans le même tableau électrique). 15 Le choix de la valeur du mode - leurré » et donc de l'ordre de programmation fpll , fpl2, fpin à appliquer pendant la durée de l'effacement (« Arrêt » ou Hors - Gel ») peut se faire soit par programmation dans le module B1 soit par un interrupteur physique CM sur le module B2. De cette manière, on leurre l'information fpl , fp2, fpn véhiculée 20 habituellement par le fil pilote FP disposé entre le programmateur P et les appareils R par une information extérieure d'effacement. Cette information d'effacement i1, i2 peut être directe ou par sollicitation tarifaire et peut être transmise, via une liaison filaire, par un compteur électrique communicant F ou par internet G au module Bl. 25 Par l'expression "compteur électrique communicant", on entend un compteur qui est apte à recevoir et envoyer des données et des ordres sans intervention physique d'un technicien. Installé chez les clients finaux et relié à un centre de supervision, il est en interaction permanente avec le réseau qu'il contribue à rendre "intelligent". 30 Dans un autre mode de réalisation, la communication avec le module B1 peut se faire par liaison sans fil ou sans ajout de fil (radio ou CPL). La solution de l'invention réside essentiellement dans le fait que l'on n'agit pas sur l'alimentation directe des appareils de chauffage mais sur les modes du fil pilote (FP vers (FPL)) pour mettre en oeuvre l'ordre d'effacement. 35 Cette solution ne nécessite pas de changer le gestionnaire d'énergie ou programmateur déjà mis en place dans l'installation. Cette solution est par ailleurs moins coûteuse que celle concernant la pose de multiple relais de puissance. Par ailleurs, cette solution est peu intrusive vis-à-vis du fonctionnement des convecteurs. Par ailleurs, elle est d'une mise en oeuvre aisée par un électricien qualifié, la pose des modules B1 et B2 étant similaire à celle d'un gestionnaire d'énergie ou d'un programmateur. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande d'au moins un appareil de chauffage électrique (R) dont le fonctionnement est géré par un programmateur (P), cet appareil et ce programmateur (P) étant reliés par un fil pilote (FP), le fit pilote (FP) transmettant du programmateur (P) audit appareil (R) des ordres de programmation (fpl, fp2 fpn) pour le faire passer d'un premier mode (M) de fonctionnement à un autre mode (M) de fonctionnement et ainsi de suite, ces modes (M) étant choisis dans le groupe formé par au moins les modes "confort" (C), "confort -1" (C1), "confort -2" (C2), "économie" (E), "hors gel" (HG) et "arrêt" (A), caractérisé par le fait qu'il comprend un module (B1) comportant un microprocesseur qui, lorsqu'il reçoit une information (i1, i2) extérieure d'effacement, transmet à un second module B2 une demande de commutation permettant une modification du mode (M) de fonctionnement du fil pilote (FP) dudit appareil (R) en mode « leurré » (FPL), c'est-à-dire en mode forcé "hors gel" 15 (HG) ou "arrêt" (A), pendant une durée déterminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite information extérieure d'effacement (il, i2) reçue par ledit module (B1) est transmise par une liaison filaire ou sans fil. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par te fait que 20 ladite information extérieure d'effacement (il, i2) est transmise par un compteur électrique communicant (F) ou par internet (G). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les modules (B1) et (B2) sont fusionnés en un seul module (B). 25 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit programmateur (P) comporte au moins l'un des équipements choisi parmi : un thermostat, une horloge, un dispositif de gestion d'énergie. 6. Installation qui comprend un dispositif de commande selon 30 l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit appareil électrique (R) est compris dans le groupe suivant : convecteur électrique, radiateur/panneau rayonnant électrique, radiateur à inertie, plancher et plafond à chauffage électrique intégré.. Installation selon la revendication 6, caractérisée par le fait que, au-delà de ladite durée déterminée, ledit appareil (R) revient au mode de fonctionnement préalable à ta réception de l'information d'effacement (il, 12).