Brevet FR3027098A1 — publié le 20160415

APPAREIL, NOTAMMENT DE CHAUFFAGE, À CONSOMMATION RÉDUITE ET FONCTIONNEMENT OPTIMISÉ EN SITUATION DE DÉLESTAGE L'invention concerne un appareil climatique électrique, notamment de chauffage, à consommation réduite et fonctionnement optimisé en situation de délestage. L'invention est plus particulièrement, mais non exclusivement, dédié au chauffage de locaux domestiques par un appareil de chauffage électrique, dans des circonstances où, pour des raisons tarifaires ou d'économie d'énergie, des délestages, opérés par le fournisseur d'énergie, sont susceptibles d'intervenir. Ces délestages, ou effacements, sont réalisés par une coupure de l'alimentation électrique générale. L'invention est également adaptée au cas où le délestage consiste en l'ouverture d'un circuit particulier, sans coupure générale, par exemple lorsque ledit délestage est obtenu par une modification tarifaire importante, laquelle est détectable par l'envoi d'un signal, lequel signal est utilisé, par l'usager, pour délester toutes ou partie des installations électriques. Pour tous ces délestages pilotés par le fournisseur d'énergie, les conditions de mise en oeuvre sont déterminées par des règles, définissant de manière générale, la durée de la coupure et la durée de fourniture énergétique subséquentes. Selon certains modes de mise en oeuvre, ces règles sont multiples. À titre d'exemple non limitatif, les conditions de délestage consistent en une alternance de coupures et d'alimentation de 15 minutes pendant une durée maximale de deux heures par jour, ou, en une coupure de deux heures consécutives par 24 heures. Ces modes de délestage dépendent de l'opérateur de sorte que dans un même pays ou sur un même marché, plusieurs schémas de délestage sont susceptibles de coexister et que, par ailleurs, pour une installation existante, ledit schéma de délestage est susceptible d'être modifié pendant la durée de vie de ladite installation. Selon l'art antérieur, le fonctionnement d'un appareil climatique ou de production thermique , tel que chauffage, climatisation, chauffe-eau, équipé de moyens d'économie d'énergie est particulièrement affecté par ces coupures d'alimentation. De tels appareils comprennent en effet des moyens de détection et des automatismes qui ajustent le fonctionnement de l'appareil aux circonstances, et permettent ainsi à l'usager de laisser ledit appareil en permanence en fonctionnement. Le document FR 2 982 346 décrit un système de chauffage, adaptant ses conditions de fonctionnement en fonction de 3027098 2 l'utilisation effective des pièces d'habitation chauffées. À titre d'exemple, un tel système ou les appareils le constituant, comprennent : - un détecteur de présence, - des capteurs environnementaux tels que l'hygrométrie ou le tau de dioxyde de 5 carbone, - un détecteur comportemental, - un détecteur d'ouverture de fenêtre. Ce dispositif de l'art antérieur est conçu pour supporter et pour optimiser des délestages contrôlés par l'utilisateur, notamment par un limiteur de consommation 10 électrique, mais n'est pas adapté à une situation où l'alimentation électrique générale est coupée, les automatismes étant eux-mêmes interrompus à chaque coupure et ré-initialisés à chaque rétablissement de l'alimentation. Ceci est d'autant plus pénalisant que les cycles desdits automatismes s'étendent sur des durées du même ordre de grandeur que les alternances de coupure et de rétablissement de l'alimentation 15 générale, par exemple, lorsque l'appareil ajuste sa consigne de chauffage en fonction de l'occupation de la pièce selon des paliers d'une durée de 30 minutes et que les coupures d'alimentations sont réalisées selon des alternances de 15 minutes. Selon la durée des cycles d'alternances, ceux-ci provoquent également des contraintes mécaniques dans les appareils, plus particulièrement dans les appareils de 20 chauffage électrique. Ainsi, lorsque les alternances sont courtes, par exemple 15 minutes, l'appareil tend à fonctionner à pleine puissance pendant le cycle d'alimentation puis se refroidi brutalement lors du délestage. De plus, l'appareil ne restituant qu'une partie de sa puissance nominale, car ne fonctionnant pas pendant les périodes de coupure, l'utilisateur tend à pousser le réglage du thermostat vers des 25 températures plus élevées, accentuant ainsi le phénomène de fatigue. L'invention vise à résoudre les inconvénients de l'art antérieur et concerne à cette fin un appareil électrique, notamment de chauffage, comprenant : a. des moyens de détection de coupure, aptes à détecter l'état d'alimentation électrique de l'appareil et à délivrer une information en fonction de cet état ; b. un compteur de temps ; c. des moyens de mémoire aptes à enregistrer une combinaison 3027098 3 d'informations issues du compteur de temps et du moyen de détection de coupure. Ainsi, l'enregistrement des conditions temporelles de coupure de l'alimentation électrique de l'appareil, permettent à celui-ci d'adapter son fonctionnement en présence 5 d'un délestage. L'invention est avantageusement mise en oeuvre selon les modes de réalisation exposés ci-après lesquels sont à considérer individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante. Avantageusement, l'appareil objet de l'invention comporte : 10 d. un capteur d'environnement . Ainsi, l'appareil est adapté pour réguler son fonctionnement en fonction de l'occupation des locaux conditionnés par ledit appareil. Avantageusement, l'appareil objet de l'invention comporte : e. des moyens de pilotage de la puissance délivrée par l'appareil ; 15 f. un processeur apte à lire les informations contenues dans les moyens de mémoire et à émettre une consigne vers les moyens de pilotage. Ainsi, la puissance de chauffage de l'appareil est régulée en fonction des circonstances de délestage. Avantageusement l'appareil objet de l'invention comprend : 20 g. des moyens d'interface utilisateur pour programmer la puissance délivrée par l'appareil et la période durant laquelle cette puissance est délivrée. Ainsi, l'appareil est programmable et permet à l'utilisateur d'optimiser le fonctionnement en fonction de circonstances prévisibles. Selon un mode de réalisation de l'appareil objet de l'invention le compteur de 25 temps est une horloge apte à fournir une date. Ce mode de réalisation permet de réaliser un pilotage plus complexe de l'appareil et d'optimiser son fonctionnement y compris selon des schémas de délestage complexes voire aléatoires. Avantageusement, l'appareil objet de l'invention comporte : h. un programme de calcul implanté dans ledit processeur, apte à analyser 30 les informations contenues dans les moyens de mémoire et à en déduire une consigne pour les moyens de pilotage. Ainsi l'appareil optimise son fonctionnement en fonction des conditions de 3027098 4 délestage. Selon un mode de réalisation avantageux de l'appareil objet de l'invention le programme de calcul est un programme d'intelligence artificielle comprenant une fonction d'apprentissage. Ainsi le fonctionnement de l'appareil s'affine et se 5 perfectionne au cours du temps, à la fois selon les conditions de délestage mais également en fonction des habitudes de l'usager. L'invention concerne également un procédé pour le pilotage d'un appareil objet de l'invention selon l'un quelconque de ses modes de réalisation, lequel procédé comprend les étapes consistant à : 10 i. obtenir une consigne pour le pilotage de la puissance délivrée ; ii. détecter un rétablissement de l'alimentation électrique de l'appareil suivant une coupure de ladite alimentation électrique iii. modifier progressivement la puissance délivrée par l'appareil sur une durée At, dite durée de mise en charge, jusqu'à ce que la puissance 15 délivrée correspond à consigne définie à l'étape i) soit atteinte. Ainsi, l'appareil est moins et notamment plus silencieux lors du rétablissement de l'alimentation. Avantageusement, le procédé objet de l'invention comporte les étapes consistant à : 20 iv. analyser les données contenues dans les moyens de mémoire et en déduire la date, t, de la prochaine coupure d'alimentation de l'appareil ; y. réduire progressivement la puissance délivrée par l'appareil pendant une durée Ôt précédant la date t. Cette anticipation de la coupure d'alimentation permet de réduire les sollicitations, 25 notamment de fatigue, subies par l'appareil et ainsi de prolonger sa durée de vie et ses performances. Avantageusement, l'étape i) du procédé objet de l'invention comprend les étapes consistant à : ia. obtenir une consigne correspondant à un mode de fonctionnement de 30 l'appareil à puissance réduite, dit mode ECO ; ib. obtenir une consigne correspondant à un mode de fonctionnement de 3027098 5 l'appareil, dit mode CONFORT, correspondant à une puissance délivrée supérieure à celle du mode ECO. Ainsi l'appareil objet de l'invention est piloté entre ces deux modes en fonction des circonstances, de sorte à réduire sa consommation électrique. 5 Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé objet de l'invention comporte les étapes consistant à : vi. obtenir une durée de fonctionnement, dt1, en mode ECO et réguler la puissance de l'appareil en mode ECO depuis la date to ; vii. si une coupure d'alimentation est détectée à la date t2 entre to et to+Ati 10 déterminer la durée At-, de la coupure et : avii. si t2+At2 > to+Ati; rétablir le fonctionnement en mode CONFORT à t2+At2 ; bvii. si t2+At2 REVENDICATIONS1. Appareil (100) électrique climatique, notamment de chauffage, comprenant : a. des moyens (210) de détection de coupure, aptes à détecter l'état d'alimentation électrique de l'appareil et à délivrer une information en fonction de cet état ; b. un compteur (220) de temps ; c. des moyens de mémoire (230) aptes à enregistrer une combinaison d'informations issues du compteur de temps (220) et du moyen (210) de détection de coupure. 2. Appareil selon la revendication 1, comprenant : d. un détecteur (130) de présence. 3. Appareil selon la revendication 1, comprenant : e. des moyens (201) de pilotage de la puissance délivrée par l'appareil ; f des moyens (120) d'interface utilisateur pour programmer la puissance délivrée par l'appareil et la période durant laquelle cette puissance est délivrée. 4. Appareil selon la revendication 3, comprenant : g. un processeur (250) apte à lire les informations contenues dans les moyens (230) de mémoire et à émettre une consigne vers les moyens (201) de pilotage ; h. un programme de calcul implanté dans ledit processeur, apte à analyser les informations contenues dans les moyens de mémoire et à en déduire une consigne pour les moyens de pilotage. 5. Appareil selon la revendication 4, dans lequel le programme de calcul est un programme d'intelligence artificielle comprenant une fonction d'apprentissage. 3027098 15 6. Procédé pour le pilotage d'un appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : i. obtenir une consigne (410, 411) pour le pilotage de la puissance délivrée ; 5 ii. détecter un rétablissement de l'alimentation électrique de l'appareil suivant une coupure de ladite alimentation électrique ; iii. modifier progressivement la puissance délivrée par l'appareil sur une durée At (328), dite durée de mise en charge, jusqu'à ce que la puissance délivrée correspond à consigne définie à l'étape i) soit 10 atteinte. 7. Procédé selon la revendication 6, comprenant les étapes consistant à : iv. analyser les données contenues dans les moyens de mémoire et en déduire la date, t (330), de la prochaine coupure d'alimentation de l'appareil ; 15 y. réduire progressivement la puissance délivrée par l'appareil pendant une durée 8t (329) précédant la date t. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape i) comprend les étapes consistant à : ia. obtenir une consigne (411) correspondant à un mode de 20 fonctionnement de l'appareil à puissance réduite, dit mode ECO ; ib. obtenir une consigne (410) correspondant à un mode de fonctionnement de l'appareil, dit mode CONFORT, correspondant à une puissance délivrée supérieure à celle 25 du mode ECO. 9. Procédé selon la revendication 8, comprenant les étapes consistant à : vi. obtenir une durée de fonctionnement, Ati (430), en mode ECO et réguler la puissance de l'appareil en mode ECO depuis la date to; vii. si une coupure d'alimentation est détectée à la date t2 (422) entre 3027098 16 to et to+Ati déterminer la durée At-, (431) de la coupure et : avii. si t2+At2 > to+Ati; rétablir le fonctionnement en mode CONFORT à t2+At2 ; bvii. si t2+At2 10. Procédé selon la revendication 9, pour le pilotage d'un appareil comportant un détecteur de présence, comprenant une étape consistant à : viii. lors du rétablissement de l'alimentation suivant une coupure, utiliser 10 la même consigne de fonctionnement de l'appareil que celle en vigueur dans l'instant précédant ladite coupure.