Brevet FR3034863A1 — publié le 20161014

Procédés de détermination d'un volume de liquide à une température prédéterminée, de calcul de quantités d'énergie thermique et de détermination d'un profil de consommation d'eau chaude La présente invention concerne un procédé de détermination d'un volume de liquide à une température prédéterminée. La présente invention concerne également un procédé de calcul de quantités d'énergie thermique, ainsi qu'un procédé de détermination d'un profil de consommation d'eau chaude. Dans le domaine de la production d'eau chaude, il est connu d'utiliser un dispositif de stockage, tel qu'un ballon ou un réservoir, pour l'approvisionnement continu en eau chaude de différents points de distribution locaux. L'eau présente dans ce dispositif de stockage est réchauffée à l'aide d'un dispositif de chauffage, tel qu'une chaudière, un panneau solaire, une pompe à chaleur ou une résistance électrique. Le chauffage de l'eau stockée dans le ballon est ainsi réalisé, périodiquement, lorsque la température de l'eau descend en dessous d'une température de seuil. Toutefois, le chauffage périodique ne tient généralement pas compte d'un volume d'eau chaude encore disponible dans le dispositif de stockage. En effet, la connaissance du volume d'eau chaude encore disponible est très utile afin d'optimiser l'utilisation du dispositif de chauffage. A ce sujet, il est connu de EP-A-2 395 297, CN-B-10336673, CN-A-102589139, CN-A-103185398, WO-A-2012/162763, CN-A-202452708, WO-A-2012/164600 et JP-A-0293220 d'équiper le dispositif de stockage de plusieurs capteurs de température, disposés dans une ou plusieurs zones du dispositif de stockage. Ces capteurs de température permettent ainsi de détecter la température de l'eau dans différentes zones du dispositif de stockage. Ensuite, les valeurs de température sont utilisées dans un algorithme conçu pour l'estimation de la température moyenne du dispositif de stockage et/ou du volume d'eau chaude encore disponible. Un tel algorithme comporte généralement plusieurs étapes, s'avère complexe à mettre en oeuvre et peu précis. Il existe donc un besoin pour un procédé de détermination du volume d'eau chaude disponible qui soit plus facile à mettre en oeuvre et qui rend plus précise l'estimation réalisée. Des problèmes de même nature se posent pour la détermination d'un volume d'eau à une température prédéterminée dans un ballon de stockage d'eau froide et, plus généralement, d'un volume de liquide à une température prédéterminée au sein d'un ballon de stockage. 3034863 2 Dans cet esprit, l'invention concerne un procédé de détermination d'un volume de liquide à une température prédéterminée au sein d'un ballon de stockage de liquide, le ballon étant équipé d'au moins deux capteurs de température fournissant chacun une valeur de température. Conformément à l'invention, ce procédé consiste à calculer le 5 volume de liquide à la température prédéterminée au moyen d'une formule mettant en oeuvre au moins un polynôme, d'ordre supérieur ou égal à deux, ayant pour variables d'entrée des valeurs de température fournies par les capteurs de température et s'exprimant, en fonction de ces variables d'entrée, avec un ensemble de coefficients constants. 10 Grâce à l'invention, le procédé assure la détermination du volume de liquide encore disponible à la température prédéterminée, au sein du ballon, à l'aide d'un calcul relativement simple. De plus, le procédé se base sur des polynômes de deuxième ordre qui permettent notamment une mise en oeuvre rapide et facile et nécessitent une puissance de calcul modérée. 15 Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel procédé de détermination comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises selon toute combinaison techniquement admissible : Ce procédé comporte, au moins, des étapes consistant à: a) estimer un volume de liquide à une température supérieure ou égale à la 20 température prédéterminée ou estimer un volume de liquide à une température inférieure ou égale à la température prédéterminée, cette première estimation étant réalisée à l'aide d'un premier polynôme d'ordre supérieur ou égal à deux, b) estimer la température moyenne de liquide du volume estimé à l'étape a), 25 cette deuxième estimation étant réalisée à l'aide d'un deuxième polynôme d'ordre supérieur ou égal à deux, c) exprimer le volume de liquide à la température prédéterminée, à partir du volume du liquide estimé à l'étape a) et de la température moyenne estimée à l'étape b). - Dans ce cas, le ballon de stockage est avantageusement équipé d'au moins 30 trois capteurs de température fournissant chacun une valeur de température, alors que le premier polynôme est du deuxième ordre et s'exprime sous la forme : P1 ( T1 T2 T3) = al 7,12 + b1 T1 T2 + C1 T1 T3 + d1 T1 + el T22 + fi T2 T3 + 91 T2 + h1 n + i 1 T3 +11 et le deuxième polynôme (P2) est du deuxième ordre et s'exprime sous la forme : 3034863 3 P2 (T1 T2 T3) = a2 b2 T1 T2 + C2 T1 T3 + d2 T1 e2 T22 + f2 T2 T3 + 92 T2 + h2 + i2 T3 +12 où Tl, 12 et 13 sont des valeurs de température fournies par trois capteurs de température, al à j1 sont des coefficients numériques constants de l'ensemble de coefficients du premier polynôme et a2 à j2 sont des coefficients numériques constants de l'ensemble de coefficients du deuxième polynôme. 5 - A l'étape c), le volume de liquide à la température prédéterminée est exprimé sous la forme : P2 V(Tp) = * T - T P f où P1 est le premier polynôme, P2 est le deuxième polynôme, Tp est la température prédéterminée et Test une température d'entrée de liquide dans le ballon de stockage. - En variante, le procédé comporte au moins une étape c') consistant à exprimer 10 le volume de liquide à la température prédéterminée directement à l'aide d'un troisième polynôme d'ordre supérieur ou égal à deux. - Dans ce cas, le ballon de stockage est avantageusement équipé d'au moins trois capteurs de température fournissant chacun une valeur de température, alors que le troisième polynôme est du deuxième ordre et s'exprime sous la forme : P3 (T1 T2 T3) = a3 b3 T1 T2 + C3 T1 T3 + d3 T1 e3 T22 + f3 T2 T3 + 93 T2 + h3 i 3 T3 +J3 15 où Tl, 12 et 13 sont des valeurs de température fournies par trois capteurs de température et a3 à j3 sont des coefficients numériques constants de l'ensemble de coefficients du troisième polynôme. Le procédé comprend au moins une étape préalable consistant à: z) ou z') calculer l'ensemble de coefficients de chaque polynôme d'ordre 20 supérieur ou égal à deux à partir d'un algorithme de régression polynomiale ayant pour variables d'entrée des valeurs de température connues et des volumes de liquide connus à la température prédéterminée. La température prédéterminée est comprise entre 30°C et 60°C, de préférence 25 de l'ordre de 40°C pour un ballon de stockage de liquide chaud et entre -20°C et 20°C pour un ballon de stockage de liquide froid. L'invention concerne également un procédé de calcul de quantités d'énergie thermique restant et stockable dans un ballon de stockage de liquide. Conformément à l'invention, ce procédé comprend la mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit ci-dessus 3034863 4 pour déterminer un volume de liquide à une température prédéterminée et des étapes consistant à : d) calculer la quantité d'énergie thermique restante dans le ballon, à partir du volume de liquide à la température prédéterminée, et 5 e) calculer la quantité d'énergie thermique stockable dans le ballon, à partir du volume de liquide à la température prédéterminée. Selon un mode particulier de réalisation, à l'étape d), la quantité d'énergie thermique restant (Er) dans le ballon s'exprime sous la forme : Er = V (Tp) * k * Vb * (Tp - Tf) et à l'étape e), la quantité d'énergie thermique stockable (Es) dans le ballon s'exprime 10 sous la forme : ( Tc. - Ti. Els = ,,, - ,,, V ()j* k * 17p * (Tp - Tf) ' p ' f où T, est une température de consigne du liquide, Tp est la température prédéterminée, If est une température d'entrée du liquide dans le ballon de stockage, V(T) est le volume du liquide à la température prédéterminée, Vb est un volume du ballon de stockage et k est un coefficient constant. 15 Enfin, l'invention concerne un procédé de détermination d'un profil de consommation d'eau chaude. Conformément à l'invention, le procédé comprend la mise en oeuvre, à différents instants, d'un procédé tel que décrit précédemment pour déterminer un volume d'eau à une température prédéterminée, et des étapes consistant a: 20 f) stocker les valeurs de volume d'eau chaude calculées pour différents instants, et g) déterminer un profil de consommation d'eau chaude. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d'un procédé de détermination d'un 25 volume d'eau chaude, d'un procédé de calcul de quantités d'énergie thermique et d'un procédé de détermination d'un profil de consommation d'eau chaude, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un ballon de stockage d'eau chaude; 30 - la figure 2 est un organigramme d'un procédé de détermination d'un volume d'eau chaude conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; 3034863 5 - la figure 3 est un organigramme d'un procédé de détermination d'un volume d'eau chaude conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est un organigramme d'un procédé de calcul de quantité d'énergie thermique conforme à l'invention ; et 5 - la figure 5 est un organigramme d'un procédé de détermination d'un profil de consommation d'eau chaude conforme à l'invention. Sur la figure 1 est représenté un dispositif 1 de stockage, tel qu'un ballon d'eau chaude sanitaire. En variante, le ballon 1 est utilisé pour le stockage d'énergie thermique dans le 1 0 cadre d'un processus industriel. Le ballon 1 est équipé d'une arrivée 2 d'eau froide, d'un départ 4 d'eau chaude, d'un dispositif 6 de chauffage, de trois capteurs 81, 82 et 83 de température et d'une unité 10 de contrôle. L'arrivée 2 est configurée pour approvisionner le ballon 1 en eau froide. On définit 15 Tf la température de l'eau froide qui est fournie par l'arrivée 2. A titre d'exemple non limitatif, la température d'eau froide Test de l'ordre de 10°C. Le départ 4 est configuré pour approvisionner en eau chaude sanitaire, sur commande d'un utilisateur, des points de distribution locaux, tels qu'une douche, une baignoire, un lavabo ou un évier. 20 On définit Tp une température qui est prédéterminée et à laquelle on considère l'eau comme étant chaude. La température prédéterminée Tp est, par exemple, choisie par l'utilisateur à l'aide de l'unité de contrôle 10. La température prédéterminée Tp est comprise entre 30°C et 60°C. A titre d'exemple nonlimitatif, la température prédéterminée est de l'ordre de 40°C. 25 On définit V(T) le volume d'eau contenue dans le ballon 1 qui est à une température supérieure ou égale à la première température I. Le dispositif de chauffage 6 est configuré pour réchauffer l'eau qui est stockée dans le ballon 1. Le dispositif de chauffage 6 est, par exemple, une résistance électrique positionnée à l'intérieur du ballon 1. En variante non représentée aux figures, le dispositif 30 de chauffage 6 est une chaudière, une pompe à chaleur ou un panneau solaire. Les capteurs de température 81, 82 et 83 sont configurés pour détecter la température locale de l'eau stockée dans le ballon 1. Ces capteurs sont, par exemple, des capteurs de type thermocouples, P1100 ou CTN. On note h la hauteur du ballon 1. A titre d'exemple non limitatif, le premier capteur de température 81 est placé en partie basse du ballon 1, le deuxième capteur de 3034863 6 température 82 est placé en partie haute, par exemple aux deux tiers de la hauteur h du ballon 1, et le troisième capteur de température 83 est placé dans une position intermédiaire entre les premier et deuxième capteurs de température 81 et 82. Par exemple, le troisième capteur de températures 83 est placé à un tiers de la hauteur h du 5 ballon 1. En variante non représentée aux figures, le ballon 1 est équipé de deux capteurs de température 81, 82, par exemple, placés en partie basse du ballon 1 et aux deux tiers de la hauteur h du ballon 1. L'unité de contrôle 10 comporte une mémoire 12 et un microcontrôleur 14. 10 La mémoire 12 est configurée pour stocker des valeurs de température mesurées par les capteurs 81, 82 et 83 et des valeurs de volume d'eau chaude V(T) calculées. Le microcontrôleur 14 est configuré pour lancer le fonctionnement du dispositif de chauffage 6, ainsi que mettre en oeuvre un procédé de détermination du volume d'eau chaude V(T). Le microcontrôleur 14 est configuré également pour mettre en oeuvre un 15 procédé de calcul de quantités d'énergie thermique et un procédé de détermination d'un profil de consommation d'eau chaude sanitaire. Les procédés sus-mentionnés sont expliqués dans la description qui suit. Selon un premier mode de réalisation, le procédé de détermination du volume d'eau chaude V(T) consiste à calculer le volume d'eau V(T) à la température 20 prédéterminée Tp au moyen d'une formule mettant en oeuvre un premier polynôme P1 de deuxième ordre et un deuxième polynôme P2 de deuxième ordre. Le premier polynôme P1 de deuxième ordre est apte à estimer un volume V d'eau qui est à une température supérieure à la température prédéterminée I. Le premier polynôme P1 de deuxième ordre a pour variables d'entrée les valeurs de température 11, 12 et 13 fournies par les 25 capteurs de température 81, 82 et 83. Le premier polynôme s'exprime, en fonction de ces variables d'entrée, avec un premier ensemble El de coefficients constants. En pratique, le premier polynôme P1 de deuxième ordre s'exprime sous la forme : V = P1 ( T1 T2 T3) = a1 Ti2 + b1 T1 T2 + C1 T1 T3 + d1 T1 + e1 n fi T2 T3 + 91 T2 + n + i1T3 + (équation 1) 30 où 11, 12 et 13 sont les valeurs de température respectivement fournies par les trois capteurs de température 81, 82 et 83 et al à j1 sont des coefficients numériques constants du premier ensemble de coefficients El. Le deuxième polynôme P2 de deuxième ordre est apte à estimer la température moyenne T du volume d'eau V estimé à l'aide du premier polynôme Pl, cette température 35 moyenne T étant supérieure à la température I. Le deuxième polynôme P2 de deuxième 3034863 7 ordre a pour variables d'entrée les valeurs de température Tl, 12 et 13 fournies par les capteurs de température 81, 82 et 83. Le deuxième polynôme P2 s'exprime, en fonction de ces variables d'entrée, avec un deuxième ensemble E2 de coefficients constants. En pratique, le deuxième polynôme de deuxième ordre s'exprime sous la forme : 5 T = P2 (T1 T2 T3) = a2 b2 T1 T2 + C2 T1 T3 + d2 T1 + e2 T22 + f2 T2 T3 + 92 T2 + h2 + i 2 T3 +12 (équation 2) où Tl, 12 et 13 sont les valeurs de températures respectivement fournies par les trois capteurs de température 81, 82 et 83 et a2 à j2 sont des coefficients numériques constants du deuxième ensemble de coefficients E2. 10 La formule permet de calculer le volume d'eau V(T) à la température prédéterminée I. Cette formule a pour variables d'entrée les valeurs estimées de la température moyenne T et du volume d'eau V à une température supérieure ou égale à la température I. En pratique, la formule s'exprime sous la forme : T-T f V (Tp) = V * (équation 3) Tp T f 15 où Tp est la température prédéterminée et Tt est la température d'eau froide, T est la température moyenne considérée ci-dessus et V est le volume considéré ci-dessus. Le procédé de détermination du volume d'eau V(T) à la température prédéterminée Tp comporte une étape préalable z) consistant à calculer les premier et deuxième ensembles de coefficients El et E2 à partir d'un algorithme de régression 20 polynomiale, lequel est connu en soi. Par exemple, l'algorithme de régression polynomiale est selon la méthode des moindres carrés. L'algorithme de régression polynomiale a pour variables d'entrée les valeurs de température Tl, 12 et 13 fournies par les capteurs de température 81, 82 et 83 et le volume d'eau V(T) à la température prédéterminée I. En d'autres termes, afin de calculer les 25 coefficients des premier et deuxième polynômes, il est possible de réaliser des mesures où les valeurs du volume d'eau chaude et les valeurs de température sont préalablement connues, ou de procéder selon une autre approche. L'étape z) est mise en oeuvre une fois, lors du calibrage de l'unité de contrôle 10 en fonction du ballon 1 auquel elle est associée, alors que les étapes a), b) et c) sont 30 mises en oeuvre régulièrement, à des intervalles de temps prédéterminées, ou à l'initiative de l'utilisateur, lors de l'utilisation du ballon 1. A l'issue de l'étape z), les ensembles de coefficients El et E2 sont identifiés et les premiers et deuxièmes polynômes peuvent être utilisés. Le procédé comporte alors une étape a) consistant à estimer le volume d'eau V, 35 cette estimation étant réalisée par un calcul à l'aide du premier polynôme P1 de deuxième 3034863 8 ordre. Plus précisément, lors de l'étape a), le microcontrôleur 14 de l'unité de contrôle 10 reçoit les valeurs de températures Tl, 12 et 13 mesurées par les trois capteurs de température 81, 82, 83 et procède au calcul du volume V selon l'équation 1. A l'issue de l'étape a), le microcontrôleur 14 a estimé le volume d'eau V à une température supérieure 5 ou égale à la température prédéterminée I. Le procédé comporte ensuite une étape b) consistant à estimer la température moyenne T du volume d'eau V, cette estimation étant réalisée à l'aide du deuxième polynôme P2 du deuxième ordre. Plus précisément, lors de l'étape b), le microcontrôleur 14 de l'unité de contrôle 10 utilise les valeurs de température Tl, 12 et 13, précédemment 10 mesurées par les trois capteurs 81, 82, 83, et procède au calcul de la température moyenne T selon l'équation 2. A l'issue de l'étape b), le microcontrôleur 14 a estimé la température moyenne T, qui est supérieure à la température prédéterminée I. Le procédé comporte ensuite une étape c) consistant à exprimer le volume d'eau V(T) à la température prédéterminée Tp, ce calcul étant réalisé à l'aide de la formule de 15 l'équation 3 ci-dessus et à partir du volume d'eau V et de la température moyenne T. A l'issue de l'étape c), le microcontrôleur 14 de l'unité de contrôle 10 a calculé le volume d'eau chaude V(T) qui est encore disponible dans le ballon 1. La figure 3 montre un deuxième procédé de détermination selon l'invention. Ce procédé peut également être mis en oeuvre avec le ballon 1 de la figure 1. On utilise, pour 20 ce deuxième mode de réalisation, les mêmes conventions de notation que pour le premier. Selon le deuxième mode de réalisation, le procédé consiste à calculer le volume d'eau V(T) à la température prédéterminée Tp au moyen d'une formule mettant en oeuvre un polynôme P3, ci-après dénommé troisième polynôme, de deuxième ordre. 25 Le troisième polynôme P3 de deuxième ordre a pour variables d'entrée les valeurs de température Tl, 12 et 13 fournies par les capteurs de température 81, 82 et 83. Le troisième polynôme P3 s'exprime, en fonction de ces variables d'entrée, avec un troisième ensemble E3 de coefficients constants. En pratique, le troisième polynôme P3 de deuxième ordre s'exprime sous la forme : 30 V(Tu) = P3 (T1 T2 T3) = a3 b3 T1 T2 + C3 T1 T3 + d3 T1 + e3 T + 1-3 T2 T3 + 93T2 + h3 7.? + i3 T3 +J3 (équation 4) où Tl, 12 et 13 sont des valeurs de température fournies par les trois capteurs de température 81, 82, 83 et a3 à j3 sont des coefficients numériques constants de l'ensemble de coefficients E3 du troisième polynôme. 3034863 9 Le procédé de détermination du volume d'eau V(T) comporte également une étape préalable z') analogue à l'étape z) décrite ci-dessus et consistant à calculer le troisième ensemble de coefficients E3 à partir d'un algorithme de régression polynomiale. Le procédé comporte ensuite une étape c') consistant à exprimer le volume d'eau 5 V(T) à la température prédéterminée Tp à l'aide du troisième polynôme P3 de deuxième ordre. Lorsque le volume d'eau chaude V(T) est calculé par le procédé de la figure 2 ou par le procédé de la figure 3, cette valeur est comparée, par le microcontrôleur 14, à une valeur de seuil S. 10 Dans le cas où le volume d'eau chaude V(T) est supérieur ou égal à la valeur de seuil S, le microcontrôleur 14 n'active pas le dispositif de chauffage 6. Dans le cas contraire, où le volume d'eau chaude V(T) est inférieur à la valeur de seuil S, le microcontrôleur 14 active le dispositif de chauffage 6. En pratique, la valeur de seuil S est un volume minimum d'eau chaude contenue dans le ballon 1, au-dessous 15 duquel il est nécessaire de relancer le fonctionnement du dispositif de chauffage 6 afin d'assurer à l'utilisateur une quantité suffisante d'eau chaude sanitaire par un usage normal correspondant, par exemple, à la prise d'une douche. Le volume minimum représenté par la valeur du seuil S peut être une valeur variable en fonction des besoins de l'utilisateur. Par exemple, la valeur du seuil S est plus 20 haute lorsqu'il y a une demande d'eau chaude élevée, notamment le soir, et est plus basse lorsqu'il y a une demande d'eau chaude très réduite, notamment pendant la nuit. Le procédé de calcul de quantités d'énergie thermique permet de calculer l'énergie thermique restante Er et l'énergie thermique stockable Es dans le ballon d'eau chaude 1. Le procédé de calcul des quantités des énergies thermiques comprend, 25 premièrement, la mise en oeuvre du procédé de détermination du volume d'eau V(T) à la température prédéterminée Tp qui est décrit ci-dessus. En d'autres termes, ce procédé de calcul comporte, premièrement, les étapes z), a), b) et c) qui permettent de déterminer le volume d'eau V(T) à la température prédéterminée I. Le procédé de calcul comprend ensuite une étape d) consistant à calculer la 30 quantité d'énergie thermique restante Er dans le ballon 1, à partir du volume d'eau V(T) à la température prédéterminée I. La quantité d'énergie thermique restante Er dans le ballon 1 s'exprime sous la forme : Er = v(T) * k * Vb * (Tb - Tf) (équation 5) où Tf est la température d'entrée de l'eau dans le ballon 1, c'est-à-dire la 35 température d'eau froide, Vb est le volume du ballon 1 et k est un coefficient constant. 3034863 10 Par exemple, le coefficient constant k est compris entre 1 et 2, de préférence entre 1,1 et 1,2 de préférence encore égal à 1,16 environ. A l'issue de l'étape d), la quantité d'énergie thermique restante Er est calculée. Le procédé de calcul comprend ensuite une étape e) consistant à calculer la 5 quantité d'énergie thermique stockable Es dans le ballon 1, à partir du volume d'eau à la température prédéterminée I. La quantité d'énergie thermique stockable Es dans le ballon 1 s'exprime sous la forme : E = (Tc Tf V(TP ))* k*Vb* (Tp- Tf) (équation 6) s Tp - Tf où T, est une température de consigne de l'eau choisie par l'utilisateur, If est la 10 température d'eau froide, Vb est le volume du ballon 1 et k est le coefficient constant. Par exemple, la température de consigne de l'eau T, est de 55°C. A l'issue de l'étape e), la quantité d'énergie thermique stockable Es est calculée. Les étapes d) et e) peuvent être mises en oeuvre lors de l'utilisation du ballon 1, régulièrement ou à l'initiative de l'utilisateur. 15 En variante, la quantité d'énergie thermique stockable Es est utilisée pour le calcul du temps t de recharge du ballon 1. Le temps de recharge t s'exprime sous la forme t= Es/W (équation 7) où W est la puissance thermique du dispositif de chauffage 6. Selon une variante du procédé de calcul, les valeurs des quantités d'énergie 20 calculées sont fournies à l'utilisateur, afin qu'il puisse activer manuellement le dispositif de chauffage 6 s'il le souhaite. Le procédé de détermination d'un profil de consommation d'eau chaude sanitaire permet de déterminer la consommation d'eau chaude de l'utilisateur au cours du temps. Pour ce faire, le procédé de détermination comprend, premièrement, la mise en oeuvre, 25 en différents instants, du procédé de détermination du volume d'eau V(T) à la température prédéterminée Tp, qui est décrit ci-dessus. En d'autres termes, pour des différents instants, qui sont par exemple définis par le microcontrôleur 14 ou choisis par l'utilisateur, le procédé de détermination comporte une boucle itérative dans laquelle, à chaque itération, le microcontrôleur 14 met en oeuvre 30 le procédé de détermination du volume V(T). En pratique, pour chaque instant choisi, le procédé de détermination comporte les étapes a), b) et c). A l'issue de la boucle itérative les valeurs de volume d'eau chaude V(T) sont calculées pour les instants choisis. 3034863 11 Le procédé comprend ensuite une étape f) consistant à stocker les valeurs de volume d'eau chaude V(T) calculé pour les différents instants. Les valeurs de volume d'eau chaude V(T) sont stockées dans la mémoire 12 de l'unité de contrôle 10. Le procédé de détermination comprend ensuite une étape g) consistant à 5 déterminer un profil de consommation d'eau chaude. Lors de l'étape g), le microcontrôleur 14 de l'unité de contrôle 10 récupère les valeurs de volume d'eau chaude V(T) stockées dans la mémoire 12 et procède à la construction du profil de consommation. Ce profil est, par exemple, une courbe qui associe à chaque valeur de volume d'eau chaude V(T) l'instant auquel elle a été calculée. Le profil de consommation ainsi 10 déterminé est, par exemple, utilisé pour prédire à quel instant le volume d'eau chaude V(T) atteindra la valeur de seuil minimum S, de manière à activer le fonctionnement du dispositif de chauffage 6 avant que la valeur de seuil S soit atteinte et à optimiser l'utilisation du dispositif de chauffage 6. Selon une variante, les premier et deuxième polynômes P1 et P2, ainsi que le 15 troisième polynôme P3 sont d'ordre supérieur à deux. Selon une autre variante qui n'est pas représentée aux figures, le ballon 1 est équipé de deux capteurs 81 et 82 de température. Alors les polynômes Pl, P2 OU P3 d'ordre supérieur ou égal à deux ont pour variables d'entrée les valeurs Ti et 12 de température. 20 Selon une autre variante encore, le ballon 1 est équipé de quatre capteurs de température ou de plus de quatre capteurs et les polynômes Pl, P2 OU P3 d'ordre supérieur ou égal à deux ont pour variables d'entrée les valeurs de température fournies par ces capteurs. Quel que soit le nombre de capteurs de l'installation, on note n le nombre de 25 capteurs de température, n étant un nombre entier supérieur ou égal à deux. On note alors 81, 82, ..., 8, les capteurs de température et Tl, 12, ..., T, les valeurs de température fournies par les capteurs. Les polynômes Pl, P2 OU P3 d'ordre égal ou supérieur à deux ont pour variables d'entrée les n valeurs de température. L'invention est représentée dans le cadre d'utilisation d'un ballon d'eau chaude 30 sanitaire. En variante, l'invention est applicable à un ballon d'eau froide utilisé pour des applications de refroidissement industriel et/ou de bâtiment. La température prédéterminée Tp est alors comprise entre -20°C et 20°C. Dans ce ca, lors de l'étape a) mentionnée ci-dessus, on estime le volume d'eau à une température inférieure ou égale à la température prédéterminée Tp et la température Tf d'entrée de l'eau dans le ballon est 35 plus chaude que cette température prédéterminée. 3034863 12 Plus généralement, l'invention est applicable à tout ballon de stockage contenant un liquide ayant tendance à se stratifier, tel que de l'eau pure ou de l'eau additivée avec, par exemple, de l'éthanol, de l'éthylène glycol, du propylène glycol, du chlorure de calcium ou d'autres solutions. 5 Les modes et les variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention. REVENDICATIONS1.- Procédé de détermination d'un volume (V(T)) de liquide à une température (Tp) prédéterminée au sein d'un ballon (1) de stockage de liquide, le ballon étant équipé d'au moins deux capteurs (81, 82,..., 8,) de température fournissant chacun une valeur (T1, T2, ..., T,) de température, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à calculer le volume de liquide (V(T)) à la température prédéterminée (Tp) au moyen d'une formule mettant en oeuvre au moins un polynôme (P1, P2, P3) d'ordre supérieur ou égal à deux, ayant pour variables d'entrée des valeurs (T1, T2,..., T,) de température fournies par les capteurs de température (81, 82,..., 8,) et s'exprimant, en fonction de ces variables d'entrée, avec un ensemble (El, E2, E3) de coefficients constants. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, au moins, des étapes consistant à: a) estimer un volume (V) de liquide à une température supérieure ou égale à la température prédéterminée (Tp) ou estimer un volume de liquide à une température inférieure ou égale à la température prédéterminée, cette première estimation étant réalisée à l'aide d'un premier polynôme (P1) d'ordre supérieur ou égal à deux, b) estimer la température moyenne (T) du liquide du volume estimé à l'étape a), cette deuxième estimation étant réalisée à l'aide d'un deuxième polynôme (P2) d'ordre supérieur ou égal à deux, c) exprimer le volume de liquide (V(T)) à la température prédéterminée, à partir du volume de liquide (V) estimé à l'étape a) et de la température moyenne (T) estimée à l'étape b). 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ballon de stockage (1) est équipé d'au moins trois capteurs de température (81, 82, 83, ...8,) fournissant chacun une valeur (T1, T2, T3, ... T,) de température, alors que : - le premier polynôme (P1) est du deuxième ordre et s'exprime sous la forme : P1 (T1 T2 T3) = al n + b1 T1 T2 + C1 T1 T3 + dl T1 + el T22 + fi T2 T3 + 91 T2 + hl n + il_ T3 +11 - le deuxième polynôme (P2) est du deuxième ordre et s'exprime sous la forme : P2 (T1 T2 T3) = a2 n + b2 T1 T2 + C2 T1 T3 + d2 T1 + e2 T22 + f2 T2 T3 + 92 T2 + h2 n + i2 T3 +12 3034863 14 où Tl, 12 et 13 sont des valeurs de température fournies par trois capteurs de température (81, 82, 83), al à j1 sont des coefficients numériques constants de l'ensemble de coefficients (E1) du premier polynôme (P1) et a2 à j2 sont des coefficients numériques constants de l'ensemble de coefficients (E2) du deuxième polynôme (P2). 5 4.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, à l'étape c), le volume de liquide (V(T)) à la température prédéterminée (In) est exprimé sous la forme : v(T) = P2 - f * T - T P f où P1 est le premier polynôme, P2 est le deuxième polynôme, Tp est la température prédéterminée et Tt est une température d'entrée du liquide dans le ballon de stockage 10 (1). 5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, au moins, une étape consistant à: c') exprimer le volume de liquide (V(T)) à la température prédéterminée (In) 15 directement à l'aide d'un troisième polynôme (P3) d'ordre supérieur ou égal à deux. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ballon de stockage (1) est équipé d'au moins trois capteurs de température (81, 82, 83, ...8,) fournissant 20 chacun une valeur (Ti, 12, 13, ...Tn) de température, alors que le troisième polynôme (P3) est du deuxième ordre et s'exprime sous la forme : P3 (T1 T2 T3) = a3 b3 T1 T2 c3 T1 T3 + d3 T1 e3 T22 + f3 T2 T3 + g3 T2 + b3n i3 T3 +J3 où Tl, 12 et 13 sont des valeurs de température fournies par trois capteurs de température (81, 82, 83) et a3 à j3 sont des coefficients numériques constants de l'ensemble de coefficients (E3) du troisième polynôme (P3). 25 7.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape préalable consistant à : z) ou z') calculer l'ensemble (El, E2, E3) de coefficients de chaque polynôme (P1, P2, P3) d'ordre supérieur ou égal à deux à partir d'un algorithme de 30 régression polynomiale ayant pour variables d'entrée des valeurs de 3034863 15 température connues (Ti, 12, ..., Tn) et des volumes de liquide connus (V(T)) à la température prédéterminée (In). 8.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 5 température prédéterminée (In) est comprise entre 30°C et 60°C, de préférence del'ordre de 40°C pour un ballon de stockage de liquide chaud et entre -20°C et 20°C pour un ballon de stockage de liquide froid. 9.- Procédé de calcul de quantités d'énergie thermique restant (Er) et stockable 10 (Es) dans un ballon (1) de stockage de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend : - la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8 pour déterminer un volume de liquide (V(T)) à une température prédéterminée (In), et - des étapes consistant à: d) calculer la quantité d'énergie thermique restant (Er) dans le ballon (1), à partir 15 du volume de liquide à la température prédéterminée, et e) calculer la quantité d'énergie thermique stockable (Es) dans le ballon, à partir du volume de liquide à la température prédéterminée. 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, à l'étape d), la 20 quantité d'énergie thermique restant (Er) dans le ballon de stockage (1) s'exprime sous la forme : Er = V(Tp) * k *Vb* (Tp - Tf) et à l'étape e), la quantité d'énergie thermique stockable (Es) dans le ballon de stockage (1) s'exprime sous la forme : Es = (T -T P f V (Tp))* k *Vb* (Tp - Tf) Tc. - Ti. où T, est une température de consigne du liquide, Tp est la température prédéterminée, If 25 est une température d'entrée du liquide dans le ballon 1 de stockage, V(T) est le volume de liquide à la température prédéterminée, Vb est un volume du ballon de stockage (1) et k est un coefficient constant. 11.- Procédé de détermination d'un profil de consommation d'eau chaude 30 sanitaire, caractérisé en ce qu'il comprend : 3034863 16 - la mise en oeuvre, à différents instants, d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 8 pour déterminer un volume d'eau chaude (V(T)) à une température prédéterminée (In), et - des étapes consistant à: 5 f) stocker les valeurs de volume d'eau chaude calculées pour différents instants, et g) déterminer un profil de consommation d'eau chaude.