Brevet FR3030695A1 — publié le 20160624

PROCEDE DE REGULATION D'UN APPAREIL DE CHAUFFAGE ET/OU DE CLIMATISATION EN FONCTION DE L'HUMIDITE RELATIVE ET APPAREIL DE CHAUFFAGE ET/OU DE CLIMATISATION ASSOCIE La présente invention concerne le domaine de la régulation des appareils de chauffage et/ou de climatisation, et porte en particulier sur un procédé de régulation d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation en fonction de l'humidité relative et sur un appareil et un ensemble de chauffage et/ou de climatisation associés. Les appareils de chauffage et/ou de climatisation existants permettent de maintenir avec plus ou moins de performance une température constante dans une ou plusieurs pièces d'un bâtiment à un niveau réglé par l'utilisateur. Plus la température est stable (notamment par les critères d'amplitude et de dérive, encadrés par la norme du cahier des charges du Laboratoire Central des Industries Electriques (LCIE) 103-13), plus le confort de l'utilisateur est important. Cependant, de nombreuses études scientifiques réalisées sur le sujet démontrent que le confort de l'utilisateur n'est pas seulement lié à la température ambiante, mais également à l'humidité relative dans la pièce, le concept de confort d'utilisateur étant notamment décrit dans la norme EN ISO 7730. Il existe donc un besoin de réguler l'appareil de chauffage et/ou de climatisation également en fonction de l'humidité relative mesurée afin d'améliorer le confort de l'utilisateur. La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l'état antérieur de la technique, en proposant un procédé de régulation d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation en fonction de l'humidité relative, une étape du procédé consistant à ajouter un facteur correctif à l'instruction de température en fonction de l'humidité relative mesurée par un moyen de capteur d'humidité disposé sur l'appareil de chauffage 5 et/ou de climatisation ou relié à celui-ci, le facteur correctif étant positif lorsque l'humidité relative mesurée est inférieure à 50 % et négatif lorsque l'humidité relative mesurée est supérieure à 50%, le confort de l'utilisateur étant ainsi amélioré par modification de 10 l'instruction de température en fonction de l'humidité relative mesurée. La présente invention propose également un appareil de chauffage et/ou de climatisation comprenant un module de correction de consigne de température mettant en 15 oeuvre ledit procédé de correction selon la présente invention, et un ensemble de chauffage et/ou de climatisation comprenant au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation selon la présente invention. 20 La présente invention a donc pour objet un procédé de régulation d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation en fonction de l'humidité relative, l'appareil de chauffage et/ou de climatisation comprenant un moyen de chauffage et/ou de climatisation, un module de 25 régulation relié à un moyen de sonde de température et à un moyen de capteur d'humidité, le module de régulation comparant la température ambiante mesurée par le moyen de sonde de température à une instruction de température entrée par un utilisateur puis envoyant une consigne de 30 température au moyen de chauffage et/ou de climatisation de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation selon le résultat de comparaison, caractérisé par le fait qu'il consiste en outre à ajouter à l'instruction de température un facteur correctif fonction de l'humidité relative mesurée par le moyen de capteur d'humidité, puis à envoyer l'instruction de température corrigée au module de régulation, le facteur correctif Fcorrectif étant tel que : Fcorrectif 50% - mesurée x (0,2°C) si 0%Hrrtesurée 50%, et 10% Fcorrectif 50% "mesurée x (0,2°C) si 50% Cela permet d'adapter le régime de fonctionnement de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation au plus près du besoin de l'utilisateur, et de maintenir le même niveau de confort et de faire des économies d'énergie en cas d'humidité ambiante élevée en abaissant la consigne de température. L'utilisateur peut ainsi obtenir le même niveau de confort quelles que soient les conditions extérieures d'humidité et/ou les perturbations intérieures d'humidité. Par exemple, en cas de fort orage ou après une douche, la mesure de l'humidité relative ambiante permettra d'identifier ces types de perturbations et la mise en oeuvre du procédé permettra de modifier en temps réel la consigne de température en conséquence. La présente invention a également pour objet un appareil de chauffage et/ou de climatisation comprenant un moyen de chauffage et/ou de climatisation, un module de régulation relié à un moyen de sonde de température, le module de régulation comparant la température ambiante mesurée par le moyen de sonde de température à une instruction de température entrée par un utilisateur puis envoyant une consigne de température au moyen de chauffage et/ou de climatisation de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation selon le résultat de comparaison, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un moyen de capteur d'humidité relié à un module de correction d'instruction de température, le module de correction d'instruction de température étant configure pour mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention. Ainsi, le moyen de capteur d'humidité permet de mesurer en temps réel l'humidité relative ambiante, et le module de correction d'instruction de température permet de corriger en temps réel l'instructionde température entrée par l'utilisateur en fonction de l'humidité relative mesurée par le moyen de capteur d'humidité par ajout d'un facteur correctif sur l'instruction de température, améliorant ainsi le confort thermique de l'utilisateur. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le module de correction d'instruction de température est mis en oeuvre de manière numérique par une unité de calcul comprenant de la mémoire ou reliée à de la mémoire. Ainsi, le facteur correctif ajouté sur l'instruction de température peut être soit calculé en temps réel par l'unité de calcul numérique, soit sélectionné par l'unité de calcul numérique dans une table à consulter de facteurs correctifs stockée dans la mémoire. Il est à noter que le module de régulation et le module de correction d'instruction de température pourraient être un module unique comprenant une unité de calcul et de la mémoire, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Le moyen de sonde de température peut avantageusement être intégré à l'appareil de chauffage et/ou de climatisation. Le moyen de capteur d'humidité peut avantageusement être intégré à l'appareil de chauffage 25 et/ou de climatisation. La présente invention a également pour objet un ensemble de chauffage et/ou de climatisation comprenant au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation selon la présente invention, caractérisé par le fait que 30 chaque appareil de chauffage et/ou de climatisation comprend un module de régulation, un moyen de sonde de température, un moyen de capteur d'humidité et un module de correction d'instruction de température, chaque appareil de chauffage et/ou de climatisation étant régulé localement. Ainsi, la régulation des appareils de chauffage et/ou de climatisation en fonction de l'humidité relative mesurée est réalisée de manière locale au niveau de chacun des appareils de chauffage et/ou de climatisation, chaque appareil possédant son propre système de régulation. Par exemple, dans le cas où les appareils de chauffage et/ou de climatisation sont chacun disposés dans une pièce distincte d'un logement, la régulation d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation est réalisée en fonction de l'humidité relative mesurée dans la pièce où se situe ledit appareil de chauffage et/ou de climatisation. Ainsi, un appareil de chauffage et/ou de climatisation disposé dans une pièce humide telle qu'une salle de bain aura une régulation différente d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation disposé dans une pièce non humide telle qu'une chambre. Selon une variante de l'invention, l'ensemble de chauffage et/ou de climatisation comprend un module de régulation unique, un moyen de sonde de température unique, un moyen de capteur d'humidité unique et un module de correction d'instruction de température unique pour les au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation, les au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation étant régulés de manière centralisée par le module de régulation unique. Ainsi, la régulation des appareils de chauffage et/ou de climatisation en fonction de l'humidité relative mesurée est réalisée de manière centralisée par un système centralisé sur lequel sont disposés le module de régulation unique, le moyen de sonde de température unique, le moyen de capteur d'humidité unique et le module de correction d'instruction de température unique, la régulation étant unique pour tous les appareils de chauffage et/ou de climatisation disposés dans les différentes pièces du logement. Le coût global de l'ensemble de chauffage et/ou de climatisation du logement est ainsi réduit. Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif et non limitatif, un mode de réalisation préféré, avec référence au dessin annexé. Sur ce dessin : - la Figure 1 est un schéma de principe d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation selon la présente invention. Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir qu'il y est représenté un appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 selon la présente invention. L'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 20 comprend un moyen de chauffage et/ou de climatisation 2, un module de régulation 3 et un moyen de sonde de température 4. Le moyen de chauffage et/ou de climatisation 2 peut être un corps de chauffe et/ou une pompe à chaleur 25 dans le cas d'un appareil de chauffage, ou une pompe à chaleur et/ou une batterie froide dans le cas d'un appareil de climatisation. Le module de régulation 3 est un régulateur comprenant l'un parmi un processeur, un microprocesseur, un 30 microcontrôleur, un processeur de signaux numériques (DSP), ou un composant logique programmable de type matrice prédiffusée programmable (FPGA) ou composant à application spécifique (ASIC), et de la mémoire, de préférence un régulateur de type PID (proportionnel-intégral-dérivé). Le module de régulation 3 est configure pour comparer la température ambiante mesurée par le moyen de 5 sonde de température 4 à une instruction de température entrée par un utilisateur et pour envoyer au moyen de chauffage et/ou de climatisation 2 de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 une consigne de température fonction du résultat de comparaison. 10 L'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 comprend en outre un module de correction d'instruction de température 5 et un moyen de capteur d'humidité 6. L'appareil de chauffage et/ou de climatisation comprend également une interface utilisateur 7 permettant 15 un utilisateur d'entrer une instruction de température souhaitée sur l'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1. Le module de correction d'instruction de température 5 est apte à mettre en oeuvre le procédé selon 20 la présente invention comprenant les étapes consistant ajouter un facteur correctif à l'instruction de température, entrée par l'intermédiaire de l'interface utilisateur 7, en fonction de l'humidité relative mesurée par le moyen de capteur d'humidité 6, et 25 - envoyer l'instruction de température corrigée au module de régulation 3, le facteur correctif F'''tif étant tel que : Fcorrectif 50% - mesurée x (0,2°C) si 0%Hrrtesurée 50%, et 10% Fcorrectif 50% "mesurée x (0,2°C) si 50% La notation r 1 désigne la partie entière par excès, la notation [ _I désigne la partie entière par défaut. Ainsi, l'instruction de température entrée par l'utilisateur est corrigée à l'aide d'un facteur correctif afin de prendre en compte l'humidité relative ambiante mesurée, ce qui permet d'anticiper un inconfort de l'utilisateur et d'augmenter la réactivité de la régulation. Le module de correction d'instruction de température 5 est mis en oeuvre de manière numérique par une unité de calcul comprenant de la mémoire. Le facteur correctif appliqué sur l'instruction de température peut être soit calculé en temps réel par l'unité de calcul numérique, soit sélectionné par l'unité de calcul numérique dans une table de facteurs correctifs stockée dans la mémoire. Il est à noter que le module de régulation 3 et le module de correction d'instruction de température 5 pourraient être un module unique comprenant une unité de calcul et de la mémoire, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Le tableau 1 ci-dessous illustre des facteurs correctifs ajoutés à une instruction de température de 20 °C à titre d'exemple en fonction de l'humidité relative mesurée selon le procédé de régulation de la présente invention. Consigne de Humidité Facteur Consigne de température relative correctif température mesurée appliqué corrigée 20,0 °C 0 % +1,0 °C 21,0 °C 10 % +0,8 °C 20,8 °C 20 % +0,6 °C 20,6 °C 30 % +0,4 °C 20,4 °C 40 % +0,2 °C 20,2 °C 50 % 0,0 °C 20,0 °C 60 % -0,2 °C 19,8 °C 70 % -0,4 °C 19,6 °C 80 % -0,6 °C 19,4 °C 90 % -0,8 °C 19,2 °C 100 % -1,0 °C 19,0 °C Tableau 1 Il est à noter que l'instruction de température de 20 °C a été choisie à titre d'exemple, et que n'importe quelle instruction de température autre que 20 °C aurait pu être choisie, sans s'écarter du cadre de la présente invention, le facteur correctif étant indépendant de l'instruction de température. L'instruction de température entrée par l'utilisateur est abaissée lorsque l'humidité relative mesurée est supérieure ou égale à 60% et est augmentée lorsque l'humidité relative mesurée est inférieure ou égale a 40%, garantissant ainsi le confort thermique de l'utilisateur. Plus précisément, le facteur correctif est nul lorsque l'humidité relative mesurée est de 50%, est représenté par pas de +0,2 °C pour des variations d'humidité de -10% par rapport à 50% lorsque l'humidité relative mesurée est inférieure à 50%, et est représenté par pas de -0,2 °C pour des variations d'humidité de +10% par rapport à 50% lorsque l'humidité relative mesurée est supérieure à 50%. Ainsi, des économies d'énergie sont réalisées et 25 le même niveau de confort est maintenu en cas d'humidité H ambiante élevée en abaissant la consigne de température, et le confort de l'utilisateur est amélioré en cas d'humidité ambiante faible en augmentant la consigne de température. L'invention porte également sur un ensemble de 5 chauffage et/ou de climatisation comprenant au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation 1 selon la présente invention. Selon une première variante de l'invention, chaque appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 10 comprend un module de régulation 3, un moyen de sonde de température 4, un moyen de capteur d'humidité 6 et un module de correction d'instruction de température 5, chaque appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 étant régulé localement. 15 Selon une seconde variante de l'invention, l'ensemble de chauffage et/ou de climatisation comprend un module de régulation 3 unique, un moyen de sonde de température 4 unique, un moyen de capteur d'humidité 6 unique et un module d'instruction de consigne de 20 température 5 unique pour les au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation 1, les au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation 1 étant régulés de manière centralisée par le module de régulation 3 unique. 25 REVENDICATIONS1 - Procédé de régulation d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) en fonction de l'humidité relative, l'appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) comprenant un moyen de chauffage et/ou de climatisation (2), un module de régulation (3) relié à un moyen de sonde de température (4) et à un moyen de capteur d'humidité (6), le module de régulation (3) comparant la température ambiante mesurée par le moyen de sonde de température (4) à une instruction de température entrée par un utilisateur puis envoyant une consigne de température au moyen de chauffage et/ou de climatisation (2) de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) selon le résultat de comparaison, caractérisé par le fait qu'il consiste en outre à ajouter à l'instruction de température un facteur correctif fonction de l'humidité relative mesurée par le moyen de capteur d'humidité (6), puis à envoyer l'instruction de température corrigée au module de régulation (3), le facteur correctif F'''tif étant tel que : Fcorrectif 50% - mesurée x(0,2°C) si 0%Hrrtesurée 50%, et 10% F corre, 50% - mesurée x(0,2°C) si 50% 2 - Appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) comprenant un moyen de chauffage et/ou de climatisation (2), un module de régulation (3) relié à un moyen de sonde de température (4), le module de régulation (3) comparant 30 la température ambiante mesurée par le moyen de sonde de température (4) à une instruction de température entrée parun utilisateur puis envoyant une consigne de température au moyen de chauffage et/ou de climatisation (2) de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) selon le résultat de comparaison, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un moyen de capteur d'humidité (6) relié à un module de correction d'instruction de température (5), le module de correction d'instruction de température (5) étant configure pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1. 3 - Appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le module de correction d'instruction de température (5) est mis en oeuvre de manière numérique par une unité de calcul comprenant de la mémoire ou reliée à de la mémoire. 4 - Appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé par le fait que le moyen de sonde de température (4) est intégré à l'appareil de chauffage et/ou de climatisation (1). 5 - Appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que le moyen de capteur d'humidité (6) est intégré à l'appareil de chauffage et/ou de climatisation (1). 6 - Ensemble de chauffage et/ou de climatisation 25 comprenant au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation (1) selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) comprend un module de régulation (3), un moyen de sonde de 30 température (4), un moyen de capteur d'humidité (6) et un module de correction d'instruction de température (5), chaque appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) étant régulé localement. 7 - Ensemble de chauffage et/ou de climatisation comprenant au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation (1) selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comprend un 5 module de régulation (3) unique, un moyen de sonde de température (4) unique, un moyen de capteur d'humidité (6) unique et un module de correction d'instruction de température (5) unique pour les au moins deux appareils de chauffage et/ou de climatisation (1), les au moins deux 10 appareils de chauffage et/ou de climatisation (1) étant régulés de manière centralisée par le module de régulation (3) unique.