Brevet FR3029653A1 — publié le 20160610

PROCEDE ET INSTALLATION DE REGULATION D'UNE GRANDEUR PHYSIQUE DANS UN BATIMENT La présente invention concerne un procédé de régulation d'une grandeur physique dans un bâtiment, ainsi qu'une installation de régulation d'une grandeur physique dans un bâtiment apte à être pilotée conformément à un tel procédé. L'invention concerne notamment la régulation de la température d'un bâtiment. Il est connu de réguler la température d'un bâtiment, c'est-à-dire de le chauffer ou de le rafraîchir, au moyen d'émetteurs thermiques assurant un apport thermique, chaud ou froid, dans chaque volume du bâtiment. Les installations classiques présentent une fonction de programmation horaire des émetteurs thermiques, permettant de définir la mise en marche et l'arrêt en fonction des périodes d'occupation ou d'inoccupation du bâtiment. Cette fonction peut être soit individuelle, c'est-à-dire que chaque émetteur thermique est programmé séparément, soit globale, grâce à un système de gestion technique de bâtiment. De manière classique, un système de chauffage et rafraîchissement est paramétré à partir du ressenti des occupants du bâtiment, et par le retour d'expérience. Chaque émetteur thermique est programmé pour être activé ou désactivé au cours de la journée, en fonction : - du niveau de confort attendu par les occupants du bâtiment, notamment en ce qui concerne la température et les bruits générés par les émetteurs thermiques, - du niveau d'économie d'énergie souhaité, - des conditions d'occupation, à savoir les périodes de présence des occupants dans le bâtiment, - de l'expérience de l'installateur du système, compte tenu des caractéristiques du bâtiment, notamment son niveau d'isolation thermique et d'exposition solaire, et - des conditions climatiques globales, c'est-à-dire les températures habituelles de saison. La collecte de tous ces paramètres nécessite généralement un cycle complet de changement de saison. La courbe C2 à la figure 1 montre l'évolution de la température de l'air du bâtiment en fonction du temps, en hiver, pour un procédé de régulation de l'art antérieur. La pièce est occupée à partir d'un temps initial t2 d'une période d'occupation P2, par exemple 8h du matin. L'émetteur thermique est activé automatiquement au temps initial t2. Par conséquent, durant le début de la période d'occupation, la température d'air Ta de la 3029653 2 pièce est inférieure à la température de consigne Tac souhaitée, ce qui est défavorable pour le confort des occupants. Au temps final t4 de la période d'occupation P2, l'émetteur thermique est désactivé automatiquement. Par conséquent, après la fin de la période d'occupation P2, la température de la pièce est maintenue à une température 5 relativement proche de la température de consigne Tac, ce qui génère des pertes énergétiques. Il est connu d'améliorer le confort thermique en mettant en place une programmation horaire de l'émetteur thermique, pour qu'il soit activé avant la période d'occupation, à un temps initial t1 d'une période de démarrage anticipé P1. Par exemple, 10 s'il est connu par expérience que le bâtiment met environ 30 min pour atteindre la température de consigne Tac, l'émetteur thermique est programmé pour se mettre en marche à 7h30. Pour ajuster la durée de la période de démarrage anticipé P1, on procède par tâtonnement. Généralement, la durée de la période de démarrage anticipé n'est plus modifiée après avoir été réglée, une fois qu'elle satisfait les attentes de l'occupant. 15 A un temps final t4 de la période d'occupation P2, l'émetteur thermique est programmé pour être désactivé, de sorte que le confort thermique des occupants est garanti pendant toute la durée de la période d'occupation P2, mais il ne permet pas de faire des économies d'énergie. Dans un autre exemple non représenté, pour une pièce qui est occupée à partir de 20 8h du matin, l'émetteur thermique est programmé pour se déclencher à 7h55 afin de faire des économies d'énergie en réduisant la durée de la période de démarrage anticipé à 5 minutes. Si la durée de l'anticipation de la mise en marche ne suffit pas à atteindre la température de consigne Tac à 8h, alors le confort thermique est dégradé. En outre, l'émetteur thermique fonctionnera à sa puissance maximale à 8h, ce qui peut dégrader le 25 confort acoustique des occupants. En résumé, une surconsommation d'énergie est générée lorsque le démarrage anticipé, réglé par la programmation horaire, a lieu sur une période trop longue, car des pièces du bâtiment qui ne sont pas occupées sont maintenues à la température de confort durant des périodes plus ou moins longues selon les saisons. De plus, un inconfort des 30 occupants peut survenir lorsque le démarrage anticipé a lieu sur une période trop courte, mais en contrepartie des économies d'énergie sont alors réalisées. Des inconvénients similaires surviennent avec la programmation d'une durée fixe de la période d'arrêt anticipé. Dans tous les cas, l'anticipation horaire de la mise en marche étant fixe, elle ne 35 peut pas répondre à un accident météorologique exceptionnel, par exemple un incident 3029653 3 de grand froid ou de forte chaleur. En outre, la durée de l'anticipation fixe ne tient donc pas compte de la charge thermique du bâtiment, qui varie notamment selon le taux d'occupation, l'apport en air neuf ou l'utilisation de chaque pièce. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en 5 proposant un procédé de pilotage d'une installation de régulation de température dans un bâtiment, permettant de définir, pour chaque pièce du bâtiment, une durée de démarrage anticipé optimale ainsi qu'une durée d'arrêt anticipé optimale. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de régulation d'une grandeur physique dans un bâtiment qui comprend : 10 - au moins une période de changement d'état anticipé d'un appareil de régulation, qui débute à un temps initial où l'appareil de régulation change d'état, - une période d'occupation, délimitée par au moins un temps limite, durant laquelle il est prévu que le bâtiment soit occupé et que l'appareil de régulation régule une grandeur physique du bâtiment à une grandeur physique de consigne. 15 Le procédé comprend au moins des étapes dans lesquelles : - on prédéfinit le temps limite de la période d'occupation, ainsi que la grandeur physique de consigne, - on détermine le temps initial de la période de changement d'état anticipé en fonction de la grandeur physique, de la grandeur physique de consigne, du temps 20 limite de la période d'occupation et d'un coefficient indiquant la rapidité avec laquelle la grandeur du bâtiment évolue lorsque l'appareil de régulation est actif ou inactif ; - on détermine le coefficient. Grâce à l'invention, le procédé tient compte de la rapidité avec laquelle la grandeur 25 physique évolue lorsque l'appareil de régulation est actif ou inactif, ce qui permet d'optimiser les durées des périodes d'anticipation. Selon d'autres aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel procédé peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : 30 - La grandeur physique est la température d'air du bâtiment, l'appareil de régulation est un émetteur thermique, la grandeur physique de consigne est la température ambiante de consigne et le coefficient est un coefficient thermique. - L'étape de détermination du temps initial d'une première période de changement d'état anticipé comprend au moins: 3029653 4 - une première sous étape, dans laquelle on compare la température extérieure, lorsqu'elle est disponible, à un seuil de température extérieure bas, prédéterminé lors de l'étape préliminaire, - une deuxième sous-étape et une deuxième sous-étape alternative, effectuées 5 alternativement en fonction du résultat de la comparaison entre la température extérieure et le seuil de température extérieure bas, dans lesquelles le temps initial de la première période de changement d'état anticipé est déterminé en fonction du résultat de cette comparaison, la deuxième sous-étape alternative étant effectuée par défaut lorsque la température extérieure n'est pas disponible, 10 - une troisième sous-étape, dans laquelle on compare le temps initial déterminé lors de la deuxième sous-étape ou de la deuxième sous étape alternative au temps actuel, - une quatrième sous étape, dans laquelle on active l'émetteur thermique dès que le temps actuel est supérieur ou égal au temps initial de la première période de 15 changement d'état anticipé. - La deuxième sous-étape de l'étape de détermination du temps initial de la première période de changement d'état anticipé et lorsque la température extérieure est inférieure au seuil de température extérieure bas, le temps initial de la première période de changement d'état anticipé tient compte d'un coefficient compensateur de température 20 extérieure bas, caractérisant le comportement thermique du bâtiment lorsque l'émetteur thermique passe de l'état inactif à l'état actif. - Un premier coefficient thermique, indiquant la rapidité avec laquelle la température ambiante du bâtiment évolue lorsque l'émetteur thermique est actif, est déterminé en fonction : 25 - du temps initial d'une première période de changement d'état anticipé, où l'émetteur thermique est activé, - d'un premier temps limite de la période d'occupation, qui est le temps initial de la période d'occupation, - de la température ambiante au temps initial de la première période de 30 changement d'état anticipé et - de la température ambiante au premier temps limite de la période d'occupation. - L'étape de détermination du premier coefficient thermique comprend au moins : - une première sous étape, dans laquelle on enregistre la valeur du temps initial de la première période de changement d'état anticipé et la valeur de la température 35 d'air au temps initial de la première période de changement d'état anticipé, 3029653 5 - une deuxième sous étape, dans laquelle on compare la température ambiante à la température de consigne, - une troisième sous étape, réalisée lorsque la température ambiante est supérieure ou égale à la température de consigne, dans laquelle on détermine la 5 valeur du premier coefficient thermique en fonction, d'une part, de la différence entre les temps initiaux de la première période de changement d'état anticipé et de la période d'occupation et, d'autre part, de la différence entre les températures d'air aux temps initiaux de la première période de changement d'état anticipé et de la période d'occupation. 10 - Le procédé comprend en outre une étape dans laquelle on détermine le temps initial d'une deuxième période de changement d'état anticipé, comprenant au moins : - une première sous étape, dans laquelle on compare la température extérieure, lorsqu'elle est disponible, à un seuil de température extérieure haut, prédéterminé lors de l'étape préliminaire, 15 - une deuxième sous-étape et une deuxième sous étape alternative, effectuées alternativement en fonction du résultat de la comparaison entre la température extérieure et le seuil de température extérieure haut, dans lesquelles le temps initial de la deuxième période de changement d'état anticipé est déterminé en fonction du résultat de cette comparaison, la deuxième sous-étape alternative 20 étant effectuée par défaut lorsque la température extérieure n'est pas disponible. - une troisième sous-étape, dans laquelle on compare le temps initial déterminé lors de la deuxième sous-étape ou de la deuxième sous étape alternative au temps actuel, - une quatrième sous étape, dans laquelle on désactive l'émetteur thermique dès 25 que le temps actuel est supérieur ou égal au temps initial de la deuxième période de changement d'état anticipé. - Dans la deuxième sous-étape de l'étape de détermination du temps initial de la deuxième période de changement d'état anticipé, et lorsque la température extérieure est supérieure au seuil de température extérieure haut, le temps initial de la deuxième 30 période de changement d'état anticipé tient compte d'un coefficient compensateur de température extérieure haut, caractérisant le comportement thermique du bâtiment lorsque l'émetteur thermique passe de l'état actif à l'état inactif. - Un deuxième coefficient thermique, indiquant la rapidité avec laquelle la température d'air du bâtiment évolue lorsque l'émetteur thermique est inactif, est 35 déterminé en fonction : 3029653 6 - du temps initial d'une deuxième période de changement d'état anticipé, où l'émetteur thermique est désactivé, - d'un deuxième temps limite de la période d'occupation, qui est le temps final de la période d'occupation, 5 - de la température d'air au temps initial de la deuxième période de changement d'état anticipé et - de la température d'air au deuxième temps limite de la période d'occupation. - L'étape de détermination du deuxième coefficient thermique comprend au moins : 10 - une première sous-étape, dans laquelle on enregistre la valeur du temps initial de la deuxième période de changement d'état anticipé et la valeur de la température d'air au temps initial de la deuxième période de changement d'état anticipé, - une deuxième sous-étape, dans laquelle on compare le temps actuel au temps final de la période d'occupation, 15 - une troisième sous-étape, réalisée lorsque le temps actuel est supérieur ou égal au temps final de la période d'occupation, dans laquelle on détermine la valeur du deuxième coefficient thermique en fonction, d'une part, de la différence entre le temps initial de la deuxième période de changement d'état anticipé et le deuxième temps limite de la période d'occupation et, d'autre part, de la différence entre les températures d'air au 20 temps initial de la première période de changement d'état anticipé et au deuxième temps limite de la période d'occupation. L'invention concerne également une installation de régulation de température dans un bâtiment, comprenant au moins un émetteur thermique, un capteur de température ambiante, un capteur de température extérieure et une unité de pilotage programmée pour piloter l'installation conformément à un tel 25 procédé. - Le procédé comprend au moins une période de changement d'état anticipé préalable d'une source thermique alimentant en énergie thermique l'émetteur thermique, qui débute à un temps initial préalable où la source thermique change d'état, le temps initial préalable précédant le temps initial de la période de changement d'état anticipé, le 30 procédé comprenant en outre au moins une étape dans laquelle on détermine le temps initial préalable de la période de changement d'état anticipé préalable. L'invention a également pour objet une installation de régulation d'une grandeur physique dans un bâtiment. L'installation comprend au moins un appareil de régulation, un capteur de la grandeur physique et une unité de pilotage programmée pour piloter 35 l'installation conformément à un procédé selon l'invention. 3029653 7 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 pilotage d'une installation de régulation de température dans un bâtiment, conforme à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans 5 lesquels : - la figure 1 est un graphique montrant l'évolution de la température ambiante dans le bâtiment en fonction du temps, la courbe en trait continu correspondant au procédé de pilotage conforme à l'invention et la courbe en pointillés correspondant à un procédé de l'art antérieur ; 10 - la figure 2 est un schéma bloc des étapes du procédé conforme à l'invention ; - les figures 3 à 6 sont des schémas bloc montrant chacun une étape du procédé. La courbe Cl à la figure 1 montre l'évolution de la température d'air Ta dans un bâtiment en fonction du temps t, pour un procédé de régulation de température dans un bâtiment, conforme à l'invention. 15 Le procédé est mis en oeuvre dans une installation de régulation de température du bâtiment, non représentée. Dans l'exemple décrit, l'installation est une installation de chauffage et rafraichissement. En variante, il peut s'agit d'une installation de rafraichissement seulement ou de chauffage seulement. Le procédé est décrit en référence à une installation de chauffage et rafraichissement, étant entendu qu'il est 20 transposable à une installation de rafraichissement seulement ou de chauffage seulement. Cette installation comprend au moins un appareil de régulation, à savoir un émetteur thermique situé dans une pièce du bâtiment, qui est apte à chauffer et/ou rafraichir la pièce. Par exemple, les émetteurs thermiques sont des ventilo-convecteurs 25 alimentés en énergie thermique, c'est-à-dire en calories et/ou en frigories, par une source thermique à savoir une source de chaleur et/ou de froid telle qu'une pompe à chaleur réversible. En variante, l'émetteur thermique peut être une centrale de traitement d'air, à savoir un générateur thermique de type air/eau, eau/eau ou eau/air. 30 La température d'air Ta est par exemple la température de l'air ambiant du bâtiment. En variante, par exemple lorsque l'émetteur thermique souffle de l'air, la température d'air Ta peut être la température de cet air soufflé, qui est différente de la température ambiante, par exemple inférieure dans le cas d'une installation de rafraîchissement de l'air ambiant ou supérieure dans le cas d'une installation de 35 chauffage. 3029653 8 La figure 1 montre l'évolution de la température d'air Ta lorsque l'émetteur thermique fonctionne en mode chauffage. Lorsque l'émetteur thermique fonctionne en mode rafraichissement, la courbe est inversée. Soit tl un temps initial d'une première période de changement d'état anticipé de 5 l'émetteur thermique, à savoir une période de démarrage anticipé P1. On définit une période d'occupation P2 commençant à un premier temps limite, à savoir un temps initial t2, égal au temps final de la période de démarrage anticipé P1, et se terminant à un deuxième temps limite, à savoir un temps final t4. Les temps limite t2 et t4 correspondent chacun à une extrémité temporelle de la 10 période d'occupation P2, à savoir respectivement son début et sa fin. Une deuxième période de changement d'état anticipé de l'émetteur thermique, à savoir une période d'arrêt anticipé P3 commence à un temps initial t3 et se termine à un temps final égal au temps final t4 de la période d'occupation P2. Durant la période d'occupation P2, la pièce à chauffer est occupée, c'est-à-dire 15 qu'il est prévu que des occupants s'y trouvent et bénéficient d'un confort thermique optimal. Durant la période de démarrage anticipé P1, la pièce est inoccupée, c'est-à-dire qu'il n'est pas prévu que des occupants s'y trouvent. Au temps initial t1 de la période de démarrage anticipé P1, l'émetteur thermique est programmé pour être activé et ainsi 20 chauffer la pièce, avant l'arrivée des occupants, afin qu'une température d'air Ta de la pièce soit proche d'une température de consigne Tac prédéfinie. La température de consigne Tac est la valeur souhaitée de la température d'air Ta. La durée de la période de démarrage anticipé P1 est déterminée pour assurer un confort thermique satisfaisant durant le début de la période d'occupation P2. 25 Durant la période d'arrêt anticipé P3, la pièce est occupée. Au temps initial t3 de la période d'arrêt anticipé P3, l'émetteur thermique est programmé pour être désactivé et ainsi arrêter de chauffer la pièce, afin d'éviter que la température d'air Ta soit excessivement chauffée après le temps final t4 de la période d'occupation P2. La durée de la période d'arrêt anticipé P3 est déterminée pour assurer un confort 30 thermique satisfaisant durant la fin de la période d'occupation P2. L'installation comprend un premier capteur de température disposé dans la pièce du bâtiment, pour mesurer la température d'air Ta. Un deuxième capteur de température est disposé à l'extérieur du bâtiment et mesure la température extérieure Te. Les capteurs transmettent les valeurs mesurées des températures Ta et Te, au moyen d'une liaison 35 filaire ou sans fil, a une unité de pilotage. L'activation et la désactivation de l'émetteur 3029653 9 thermique sont contrôlés par l'unité de pilotage en fonction des températures Ta et Te et de paramètres prédéterminés lors d'une étape préliminaire P du procédé. Comme visible à la figure 2, le procédé comprend cinq étapes successives, à savoir l'étape préliminaire P et des étapes A, B, C et D se déroulant les unes après les 5 autres, consécutivement. L'étape préliminaire P est effectuée une seule fois, contrairement aux étapes A à D qui sont effectuées pour chaque cycle d'activation et de désactivation de l'émetteur thermique, c'est-à-dire pour chaque période d'occupation P2. La figure 1 montre un unique cycle n de marche et d'arrêt de l'émetteur thermique, correspondant à une période d'occupation P2 donnée, pour laquelle les étapes A à D sont 10 effectuées. Les étapes A à D sont répétées pour les cycles n+1 et suivants. En pratique plusieurs périodes d'occupation peuvent se succéder pendant la journée Dans l'étape préliminaire P, un opérateur enregistre la valeur de paramètres dans une mémoire de l'unité de pilotage. Ces paramètres incluent : le temps initial t2 et le temps final t4 de la période d'occupation P2, 15 un seuil température extérieure haut STeH, exprimé en °C, un coefficient compensateur de température extérieure haut CTeH, exprimé en m in/ ° C, un seuil de température extérieure bas STeB, exprimé en °C, un coefficient compensateur de température extérieure bas CTeB, exprimé en 20 min/°C, une température de consigne Tac, correspondant à la température d'air Ta souhaitée, une dérive de température d'arrêt autorisée DaA, exprimée en °C. Comme expliqué plus en détail par la suite, ces paramètres sont utilisés dans les 25 étapes A à D. En outre, en vue d'initialiser le procédé, l'opérateur programme, pour le premier cycle de marche et d'arrêt de l'émetteur thermique, le temps initial t1 et/ou t3 d'au moins l'une des périodes de changement d'état anticipé P1 et P3. Dans l'exemple décrit, le procédé est utilisé pour optimiser à la fois les durées des périodes P1 et P3, mais en 30 variante, il est envisageable de déterminer uniquement le temps initial t1 ou le temps initial t3. Dans la suite, on considère que l'opérateur programme, pour le premier cycle, à la fois le temps initial t1 de la période de démarrage anticipée P1, et le temps initial t3 de la période d'arrêt anticipé P3, en estimant une durée optimale approximative des périodes 35 P1 et P3. Les temps t1 et t3 du deuxième cycle et du cycle suivants sont calculés 3029653 10 conformément au procédé de l'invention dans les étapes A et C, en fonction des paramètres prédéterminés et des températures Ta et Te mesurées. La figure 3 montre la première étape A, dans laquelle l'unité de pilotage détermine le moment de l'activation de l'émetteur thermique, c'est-à-dire le temps initial t1 de la 5 période de démarrage anticipé P1 pour le cycle en cours n. La première étape A débute au temps final t4 de la période d'occupation P2 du cycle précédent n-1. La première étape A comprend une première sous étape A1, dans laquelle l'unité de pilotage compare la température extérieure, Te si cette dernière est disponible, au 10 seuil de température extérieure bas STeB, prédéfini lors de l'étape préliminaire P. Cette comparaison permet d'affiner le calcul du temps initial t1 de la période de démarrage anticipée P1, en fonction de la température extérieure Te. La première étape A comprend une deuxième sous-étape A2.1 et une deuxième sous étape alternative A2.2, qui sont effectuées alternativement en fonction du résultat de 15 la comparaison entre la température extérieure Te et le seuil de température extérieure bas STeB. Lorsque la température extérieure Te est supérieure ou égale au seuil de température extérieure bas STeB, l'unité de pilotage exécute la deuxième sous étape A2.1, qui définit le temps initial t1 comme suit : Tac -Tal 20 t1= t2 CMC (Relation 1) où CMC est un premier coefficient thermique, à savoir un coefficient de mise en confort, qui indique la rapidité avec laquelle la température ambiante Ta du bâtiment évolue, lorsque l'émetteur thermique est actif. Le coefficient de mise en confort CMC est déterminé lors de la deuxième étape B du procédé, lors du cycle précédent n-1. Ce calcul 25 est expliqué dans la suite pour la deuxième étape B du cycle en cours n. Ainsi, grâce au coefficient de mise en confort CMC, le calcul du temps initial t1 tient compte de la rapidité avec laquelle la température ambiante Ta du bâtiment évolue lorsque l'émetteur thermique est actif. Lorsque la température extérieure Te est strictement inférieure au seuil de 30 température extérieure bas STeB, l'unité de pilotage exécute la deuxième sous-étape alternative A2.2, qui définit le temps initial comme suit : Tac -Tal tl= t2- CMC CTeB.(STeB -Te) (Relation 2) 3029653 11 Le coefficient compensateur de température extérieure bas CTeB permet d'ajuster le temps initial t1 en tenant compte du comportement thermique du bâtiment lorsque l'émetteur thermique passe de l'état inactif à l'état actif et que la température extérieure Te est strictement inférieure au seuil de température extérieure bas STeB. 5 Lorsque l'installation n'est pas pourvue de capteur de température extérieure, le calcul du temps initial t1 peut être simplifié et ne pas tenir compte du coefficient CTeB et du seuil STeB. Ainsi, lorsque la température extérieure n'est pas disponible, l'unité de pilotage exécute également la deuxième sous-étape alternative, qui définit alors le temps initial 10 comme suit : Tac (Relation 2bis) tl= t2 CMC Dans une troisième sous étape A3 de la première étape A, l'unité de pilotage compare la valeur du temps initial t1 calculée lors de la deuxième sous étape A2.1 ou A2.2, avec le temps actuel t. 15 Tant que le temps actuel t est strictement inférieur au temps initial t1 calculé, le démarrage anticipé ne doit pas encore avoir lieu et l'émetteur thermique reste inactif. Un premier délai de temporisation dA, par exemple de l'ordre de 5 min, est observé avant que l'unité de pilotage effectue à nouveau la première sous-étape A1. Ainsi, le calcul du temps initial fi tient compte des évolutions de la température extérieure Te. 20 Dès que le temps actuel t est supérieur ou égal au temps initial t1 calculé, la période de démarrage anticipée P1 débute et l'unité de pilotage active l'émetteur thermique dans une quatrième sous étape A4. Lors de la deuxième étape B, représentée à la figure 4, l'unité de pilotage calcule le coefficient de mise en confort CMC, qui sera utilisé pour le calcul du temps initial t1 de 25 la période de démarrage anticipé P1 du cycle suivant n+1. La deuxième étape B commence au temps initial t1 de la période de démarrage anticipé Pl. La deuxième étape B comprend une première sous étape B1, durant laquelle l'unité de pilotage enregistre la température ambiante Tai du bâtiment au temps initial t1 30 de la période de démarrage anticipé Pl. Pour le premier cycle, le temps initial t1 est celui qui a été prédéfini lors de l'étape préliminaire P. Pour les cycles suivants, le temps initial t1 est calculé conformément au procédé de l'invention, lors de l'étape A du cycle en cours n. 3029653 12 Dans la première sous-étape B1, l'unité de pilotage enregistre également la valeur du temps initial t1. Puis, pendant une deuxième sous-étape B2 de la deuxième étape B, qui commence après le changement d'état de l'émetteur thermique, c'est-à-dire après son 5 activation, la température ambiante Ta évolue vers la température de consigne Tac, prédéfinie lors de l'étape préliminaire P. L'unité de pilotage compare la valeur de la température ambiante Ta à la température de consigne Tac. Tant que la température ambiante Ta est strictement inférieure à la température de consigne Tac, il est nécessaire de continuer à chauffer le bâtiment et l'émetteur thermique 10 reste actif. L'unité de pilotage active alors une troisième sous-étape B3, dans laquelle le temps actuel t est comparé au temps final t2. Tant que le temps actuel t est strictement inférieur au temps final t2, un deuxième délai de temporisation dB, par exemple égal à 5 min, est observé avant que l'unité de pilotage effectue à nouveau la comparaison de 15 l'étape B2. Ainsi, le calcul du coefficient de mise en confort CMC tient compte des évolutions de la température ambiante Ta. Lorsque le temps actuel t est supérieur ou égal au temps final t2 l'unité de pilotage enregistre la valeur de la température ambiante T'a2, et le temps t'2 associé à cette température T'a2. En pratique, le temps initial t1 de la période de démarrage anticipé P1 20 est correctement choisi et la température T'a2 et le temps t'2 enregistrés sont sensiblement égaux à la température Ta2 et au temps initial t2 de la période d'occupation P2. La sous-étape B3 permet de lancer le calcul du coefficient de mise en confort CMC à la fin de la période de démarrage anticipé P1 si l'émetteur thermique n'a pas 25 atteint la température de consigne Tac. Dans une troisième sous étape B3 de la deuxième étape B, l'unité de pilotage détermine la valeur du coefficient de mise en confort CMC, en fonction de la différence entre les températures ambiantes Ta1 et T'a2, et de la différence entre les temps t1 et t'2 : 30 T'a2-Ta1l (Relation 3) CMC = t'2 - tl Lorsque l'installation fonctionne en mode chauffage, la température ambiante Ta2 est supérieure à la température ambiante Ta1, et la différence entre les températures ambiantes Ta1 et Ta2 est positive. Lorsque l'installation fonctionne en mode rafraichissement, la température ambiante Ta2 est inférieure à la température ambiante 3029653 13 Tai, et la différence entre les températures ambiantes Tai et Ta2 est négative. La valeur absolue permet d'obtenir un coefficient de mise en confort CMC toujours positif. La valeur du coefficient CMC est stockée dans la mémoire de l'unité de pilotage pour être utilisée dans la suite du procédé, lors du cycle suivant n+1. 5 Si le temps initial t2 de la période d'occupation P2 est atteint avant que la température ambiante Ta soit devenue supérieure ou égale à la température de consigne Tac, alors le calcul du coefficient de mise en confort CMC est réalisé en remplaçant les termes T'a2 et t'2 par Ta2 et t2. En variante, l'étape B est remplacée par un calcul simplifié du coefficient de mis en 10 confort CMC, qui peut être considéré égal à la valeur de la dérivée de la courbe Cl entre les temps initiaux t1 et t2. Toutefois, la valeur obtenue est moins précise. La figure 5 montre la troisième étape C, dans laquelle l'unité de pilotage détermine le moment de la désactivation de l'émetteur thermique, c'est-à-dire le temps initial t3 de la période d'arrêt anticipé P3 du cycle en cours n. 15 La troisième étape C comprend une première sous étape 01, dans laquelle l'unité de pilotage compare la température extérieure Te au seuil de température extérieure haut STeH, prédéfini lors de l'étape préliminaire P. Cette comparaison permet d'affiner le calcul du temps initial t3 de la période d'arrêt anticipé P3, en fonction de la température extérieure Te. 20 La troisième étape C comprend une deuxième sous-étape C2.1 et une deuxième sous étape alternative C2.2, qui sont effectuées alternativement en fonction du résultat de la comparaison entre la température extérieure Te et le seuil de température extérieure haut STeH. Lorsque la température extérieure Te est inférieure ou égale au seuil de 25 température extérieure haut STeH, l'unité de pilotage réalise la deuxième sous étape C2.1. Lorsque l'installation fonctionne en mode chauffage, le temps initial t3 est alors défini comme suit : Ta -Tac + DaA (Relation 4) t3 = t4 CPT où CPT est un deuxième coefficient thermique, à savoir un coefficient de perte thermique, 30 qui indique la rapidité avec laquelle la température ambiante Ta du bâtiment évolue lorsque l'émetteur thermique passe de l'état actif à l'état inactif. Le coefficient de perte thermique est déterminé lors de la quatrième étape D du procédé, lors du cycle n-1 précédent. Ce calcul est expliqué dans la suite pour la quatrième étape D du cycle en cours n. 3029653 14 La dérive de température DaA permet de retarder le temps initial t3, afin d'assurer un meilleur confort thermique jusqu'à la fin de la période d'occupation. En variante, lorsque l'installation fonctionne en mode rafraichissement, le temps initial t3 de la période d'arrêt anticipé P3 est défini comme suit : Tac -Ta + DaAl 5 t3 = t4 CPT (Relation 5) Lorsque la température extérieure Te est strictement supérieure au seuil de température extérieure haut STeH, l'unité de pilotage réalise la deuxième sousétape alternative C2.2. Lorsque l'installation fonctionne en mode chauffage, le temps initial t3 est alors défini comme suit : Ta -Tac+ DaAl (Relation 6) 10 t3 = t4 CTeH .(Te - STeH) CPT Lorsque l'installation ne comprend pas de capteur de température extérieure, le calcul du temps initial t3 peut être simplifié pour ne pas tenir compte du coefficient CTeH et du seuil STeH. Dès lors, la valeur obtenue ne tient pas directement compte de l'influence des conditions de température extérieure. 15 Ainsi, lorsque la température extérieure n'est pas disponible, l'unité de pilotage exécute également la deuxième sous-étape alternative C2.2. Lorsque l'installation fonctionne en mode chauffage, le temps initial t3 est alors défini comme suit : Ta -Tac + DaA t3 = t4 CPT (Relation 6bis) 20 Dans une troisième sous étape C3 de la troisième étape C, l'unité de pilotage compare la valeur du temps initial t3, calculée lors de la deuxième sous étape C2.1 ou C2.2, avec le temps actuel t. Tant que le temps actuel t est strictement inférieur au temps initial t3 calculé, l'arrêt anticipé ne doit pas encore avoir lieu et l'émetteur thermique reste actif. Un troisième délai 25 de temporisation dC, par exemple de l'ordre de 5 min, est observé avant que l'unité de pilotage effectue à nouveau la première sous-étape C1. Ainsi, le calcul du temps initial t3 tient compte des évolutions de la température extérieure Te. Dès que le temps actuel t est supérieur ou égal au temps initial t3 calculé, la période d'arrêt anticipé P3 débute et l'unité de pilotage commande la désactivation de l'émetteur thermique dans une quatrième sous 30 étape C4. 3029653 15 Lors de la quatrième étape D, représentée à la figure 6, l'unité de pilotage détermine, lors du cycle n, le coefficient de perte thermique CPT, qui sera utilisé pour le calcul du temps initial t3 de la période d'arrêt anticipé P3 du cycle suivant n+1. La quatrième étape D, représentée à la figure 6, comprend une première sous 5 étape D1, durant laquelle l'unité de pilotage enregistre la température ambiante Ta3 au temps initial t3 de la période d'arrêt anticipée P3. Pour le premier cycle, le temps initial t3 est celui qui a été prédéfini lors de l'étape préliminaire P, étant entendu que pour les cycles suivants le temps initial t3 est calculé conformément au procédé de l'invention, lors de la troisième étape C du cycle en cours n. 10 Dans la première sous-étape D1, au temps initial t3' l'unité de pilotage enregistre également la valeur tu temps initial t3. Puis, pendant une deuxième sous-étape D2 de la quatrième étape D, qui commence après le changement d'état de l'émetteur thermique, c'est-à-dire après sa désactivation, la température ambiante Ta s'éloigne de la température de consigne Tac, 15 prédéfinie lors de l'étape préliminaire P. L'unité de pilotage compare le temps actuel t avec le temps final t4 de la période d'occupation P2, prédéterminé lors de l'étape préliminaire P. Tant que le temps actuel t est strictement inférieur au temps final t4, l'émetteur thermique reste inactif. Un quatrième délai de temporisation dD, par exemple égal à 5 20 min, est observé avant que l'unité de pilotage effectue à nouveau la comparaison de la deuxième sous-étape D2. Dès que le temps actuel t est supérieur ou égal au temps final t4, l'unité de pilotage enregistre la valeur de la température ambiante T'a4 et la valeur t'4 du temps associé à cette température T'a4. 25 Puis, dans une troisième sous-étape D3 de la quatrième étape D, l'unité de pilotage détermine la valeur du coefficient de perte thermique CPT, en fonction de la différence entre les températures ambiantes Ta3 et T'a4, et de la différence entre les temps t3 et t'4 : Ta4 -Ta3 (Relation 7) CPT = t4 -t3 30 Lorsque l'installation fonctionne en mode rafraichissement, la température ambiante T'a4 est supérieure à la température ambiante Ta3, et la différence entre les températures T'a4 et Ta3 est positive. Lorsque l'installation fonctionne en mode chauffage, la température T'a4 est inférieure à la température ambiante Ta3, et la 3029653 16 différence entre les températures Ta3 et T'a4 est négative. La valeur absolue permet d'obtenir un coefficient de perte thermique CPT toujours positif. La valeur du coefficient CPT est stockée dans la mémoire de l'unité de pilotage pour être utilisée dans la suite du procédé, lors du cycle suivant n+1. 5 En variante, l'étape D est remplacée par un calcul simplifié du coefficient de perte thermique CPT, qui peut être considéré égal à la valeur de la dérivée de la courbe Cl entre les temps t3 et t4. Toutefois, la valeur obtenue est moins précise. Le procédé utilise les variables CMC, CPT, Ta et Te, qui évoluent en fonction des cycles d'activation et de désactivation de l'émetteur thermique. Ces variables permettent 10 de calculer les durées optimales des périodes P1 et P3 en s'adaptant aux variations climatiques, ce qui permet d'optimiser le confort des occupants tout en faisant des économies d'énergie. En variante, l'émetteur thermique est couplé à une source thermique telle qu'une pompe à chaleur régulant la température d'un fluide caloporteur alimentant en énergie 15 thermique l'émetteur thermique. Par exemple, il peut s'agir d'une pompe à chaleur réversible ou d'un groupe de froid, c'est-à-dire une pompe à chaleur fonctionnant uniquement en mode froid. Dans ce cas, l'installation peut être prévue pour réguler également la température du fluide caloporteur de la source thermique. Le procédé comprend alors une période 20 préalable de changement d'état anticipé Pl de la source thermique, à savoir une période de démarrage anticipé préalable, qui débute à un temps initial préalable t'l ou la source thermique change d'état, plus précisément où elle est activée. Le temps initial préalable t'l de la période de démarrage anticipé préalable P1' précède le temps initial t1 de la période de démarrage anticipé P1. Ainsi, la période Pl se déroule avant la période P1 et 25 avant la période d'occupation P2. La période de démarrage anticipé P1 peut être complétée ou remplacée par une deuxième période préalable de changement d'état anticipé P'3, à savoir une période d'arrêt anticipé préalable de la source thermique, qui débute à un temps initial préalable t'3 où la source thermique change d'état, plus précisément où elle est désactivée. Le 30 temps t'3 précède le temps initial t3 de la période d'arrêt anticipé P3. Ainsi, la période P'3 se déroule avant la période P3 et pendant la période P2. Grâce à la période P'1, le fluide caloporteur alimentant l'émetteur thermique arrive à la température souhaitée permettant le fonctionnement de l'émetteur thermique au moment t1 où l'émetteur thermique doit être activé. De même, la période P'3 permet de 35 faire des économies d'énergie en cessant de faire fonctionner la source thermique avant 3029653 17 la désactivation au temps t3 de l'émetteur thermique, le fluide caloporteur bénéficiant d'une inertie thermique. Le procédé est alors adapté pour tenir compte des périodes P'1 et P'3. Dans l'étape préliminaire P, l'opérateur programme, pour le premier cycle de 5 marche et d'arrêt, le temps initial préalable t'1 et/ou t'3 d'au moins l'une des périodes P'1 et P'3. Le procédé comprend une première étape préalable A' supplémentaire dans laquelle l'unité de pilotage détermine le moment de l'activation de la source thermique, c'est-à-dire le temps initial préalable t'1 de la période P'1 pour le cycle en cours n. 10 Le calcul de la durée de la période de démarrage anticipé préalable P'1 s'effectue alors de la même manière que pour la période P1, à la différence que le temps initial t2 est prédéfini par l'utilisateur. Dans le cas où le procédé comprend la période P'3, le procédé comprend une deuxième étape préalable supplémentaire C', dans laquelle l'unité de pilotage détermine 15 le moment de la désactivation, de la source thermique, c'est-à-dire le temps initial préalable t'3 de la période P'3 du cycle en cours n. Le calcul de la durée de la période préalable de changement d'état anticipé P'3 s'effectue alors de la même manière que pour la période P3, à la différence que le temps final t4 est remplacé par le temps initial t3, qui est fonction du temps final t4. 20 L'invention a été décrite en référence à une installation de régulation de température, dans laquelle la grandeur physique régulée est une température. Il peut s'agir d'une application de type eau/air, air/eau, eau/eau, ou de tout autre type d'application. En variante, l'invention s'applique à une installation de régulation d'une grandeur 25 physique quelconque, par exemple une pression ou un débit. L'émetteur thermique peut alors être remplacé par un autre appareil de régulation de cette grandeur physique, de nature quelconque, pouvant être local, déporté ou centralisé. Dans ce cas, la présente description est modifiée en remplaçant les températures par cette grandeur physique. Dans la cadre de l'invention, les différentes variantes peuvent être combinées 30 entre elles, au moins partiellement. REVENDICATIONS1.- Procédé de régulation d'une grandeur physique dans un bâtiment, ce procédé comprenant : - au moins une période de changement d'état anticipé (P1, P3), par activation ou désactivation d'un appareil de régulation, qui débute à un temps initial (t1, t3) où l'appareil de régulation change d'état, - une période d'occupation (P2), délimitée par au moins un temps limite (t2, t4), durant laquelle il est prévu que le bâtiment soit occupé et que l'appareil de régulation régule une grandeur physique (Ta) du bâtiment à une grandeur physique de consigne (Tac), caractérisé en ce qu'il comprend au moins des étapes dans lesquelles : - on prédéfinit le temps limite (t2, t4) de la période d'occupation (P2), ainsi que la grandeur physique de consigne (Tac), - on détermine le temps initial (t1, t3) de la période de changement d'état anticipé (P1, P3) en fonction de la grandeur physique (Ta), de la grandeur physique de consigne (Tac), du temps limite (t2) de la période d'occupation (P2) et d'un coefficient (CMC, CPT) indiquant la rapidité avec laquelle la grandeur (Ta) du bâtiment évolue lorsque l'appareil de régulation est actif ou inactif, - on détermine le coefficient thermique (CMC, CPT). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur physique (Ta) est la température d'air du bâtiment, en ce que l'appareil de régulation est un émetteur thermique, en ce que la grandeur physique de consigne (Tac) est la température ambiante de consigne et en ce que le coefficient (CMC, CPT) est un coefficient thermique. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de détermination du temps initial (t1) d'une première période de changement d'état anticipé (P1) comprend au moins: - une première sous étape (A1), dans laquelle on compare la température extérieure (Te), lorsqu'elle est disponible, à un seuil de température extérieure bas (STeB), prédéterminé lors de l'étape préliminaire (P), - une deuxième sous-étape (A2.1) et une deuxième sous étape alternative (A2.2), effectuées alternativement en fonction du résultat de la comparaison entre la 3029653 19 température extérieure (Te) et le seuil de température extérieure bas (STeB), dans lesquelles le temps initial (t1) de la première période de changement d'état anticipé (P1) est déterminé en fonction du résultat de cette comparaison, la deuxième sous-étape alternative (A2.2) étant effectuée par défaut lorsque la 5 température extérieure n'est pas disponible, - une troisième sous-étape (A3), dans laquelle on compare le temps initial (t1) déterminé lors de la deuxième sous-étape (A2.1) ou de la deuxième sous étape alternative (A2.2) au temps actuel (t), - une quatrième sous étape (A4), dans laquelle on active l'émetteur thermique dès 10 que le temps actuel (t) est supérieur ou égal au temps initial (t1) de la première période de changement d'état anticipé (P1). 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans la deuxième sous-étape (A2.1) de l'étape de détermination du temps initial (t1) de la première période 15 de changement d'état anticipé (P1) et lorsque la température extérieure (Te) est disponible et inférieure au seuil de température extérieure bas (STeB), le temps initial (t1) de la première période de changement d'état anticipé (P1) tient compte d'un coefficient compensateur de température extérieure bas (CTeB), caractérisant le comportement thermique du bâtiment lorsque l'émetteur thermique passe de l'état inactif à l'état actif. 20 5.- Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'un premier coefficient thermique (CMC), indiquant la rapidité avec laquelle la température ambiante (Ta) du bâtiment évolue lorsque l'émetteur thermique est actif, est déterminé en fonction : - du temps initial (t1) d'une première période de changement d'état anticipé (P1), 25 où l'émetteur thermique est activé, - d'un premier temps limite (t2) de la période d'occupation (P2), qui est le temps initial de la période d'occupation (P2), - de la température ambiante (Ta1) au temps initial (t1) de la première période de changement d'état anticipé (P1) et 30 - de la température ambiante (Ta2) au premier temps limite (t2) de la période d'occupation (P2). 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de détermination du premier coefficient thermique (CMC) comprend au moins : 3029653 20 - une première sous étape (B1), dans laquelle on enregistre la valeur du temps initial (t1) de la première période de changement d'état anticipé (P1) et la valeur de la température ambiante (Ta1) au temps initial (t1) de la première période de changement d'état anticipé (P1), 5 - une deuxième sous étape (B2), dans laquelle on compare la température ambiante (Ta) à la température de consigne (Tac), - une troisième sous étape (B3), réalisée lorsque la température ambiante (Ta) est supérieure ou égale à la température de consigne (Tac), dans laquelle on détermine la valeur du premier coefficient thermique (CMC) en fonction, d'une 10 part, de la différence entre les temps initiaux (t1, t2) de la première période de changement d'état anticipé (P1) et de la période d'occupation (P2) et, d'autre part, de la différence entre les températures ambiantes (Ta1, Ta2) aux temps initiaux (t1, t2) de la première période de changement d'état anticipé (P1) et de la période d'occupation (P2). 15 7.- Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une étape dans laquelle on détermine le temps initial (t3) d'une deuxième période de changement d'état anticipé (P3), comprenant au moins : - une première sous étape (C1), dans laquelle on compare, si disponible, la 20 température extérieure (Te), lorsqu'elle est disponible, à un seuil de température extérieure haut (STeH), prédéterminé lors de l'étape préliminaire (P), - une deuxième sous-étape (C2.1) et une deuxième sous étape alternative (C2.2), effectuées alternativement en fonction du résultat de la comparaison entre la température extérieure (Te) et le seuil de température extérieure haut (STeH), 25 dans lesquelles le temps initial (t3) de la deuxième période de changement d'état anticipé (P3) est déterminé en fonction du résultat de cette comparaison, la deuxième sous-étape alternative (C2.2) étant effectuée par défaut lorsque la température extérieure (Te) n'est pas disponible, - une troisième sous-étape (C3), dans laquelle on compare le temps initial (t3) 30 déterminé lors de la deuxième sous-étape (C2.1) ou de la deuxième sous étape alternative (C2.2) au temps actuel (t), - une quatrième sous étape (C4), dans laquelle on désactive l'émetteur thermique dès que le temps actuel (t) est supérieur ou égal au temps initial (t3) de la deuxième période de changement d'état anticipé (P3). 35 3029653 21 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que dans la deuxième sous-étape (C2.1) de l'étape de détermination du temps initial (t3) de la deuxième période de changement d'état anticipé (P3), et lorsque la température extérieure (Te) est disponible et supérieure au seuil de température extérieure haut (STeH), le temps initial 5 (t3) de la deuxième période de changement d'état anticipé (P3) tient compte d'un coefficient compensateur de température extérieure haut (CTeH), caractérisant le comportement thermique du bâtiment lorsque l'émetteur thermique passe de l'état actif à l'état inactif. 10 9.- Procédé selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'un deuxième coefficient thermique (CPT), indiquant la rapidité avec laquelle la température ambiante (Ta) du bâtiment évolue lorsque l'émetteur thermique est inactif, est déterminé en fonction : - du temps initial (t3) d'une deuxième période de changement d'état anticipé (P3), 15 où l'émetteur thermique est désactivé, - d'un deuxième temps limite (t4) de la période d'occupation (P2), qui est le temps final de la période d'occupation (P2), - de la température ambiante (Ta3) au temps initial (t3) de la deuxième période de changement d'état anticipé (P3) et 20 - de la température ambiante (Ta4) au deuxième temps limite (t4) de la période d'occupation (P2). 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape de détermination du deuxième coefficient thermique (CPT) comprend au moins : 25 - une première sous étape (D1), dans laquelle on enregistre la valeur du temps initial (t3) de la deuxième période de changement d'état anticipé (P3) et la valeur de la température ambiante (Ta3) au temps initial (t3) de la deuxième période de changement d'état anticipé (P3), - une deuxième sous étape (D2), dans laquelle on compare le temps actuel (t) au 30 temps final (t4) de la période d'occupation (P2), - une troisième sous étape (D3), réalisée lorsque le temps actuel (t) est supérieur ou égal au temps final (t4) de la période d'occupation (P2), dans laquelle on détermine la valeur du deuxième coefficient thermique (CPT) en fonction, d'une part, de la différence entre le temps initial (t3) de la deuxième période de changement d'état anticipé (P3) et le 35 deuxième temps limite (t4) de la période d'occupation (P2) et, d'autre part, de la 3029653 22 différence entre les températures ambiantes (Ta3, Ta4) au temps initial (t3) de la première période de changement d'état anticipé (P3) et au deuxième temps limite (t4) de la période d'occupation (P2). 5 11.- Procédé selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une période de changement d'état anticipé préalable (P'1, P'3) d'une source thermique alimentant en énergie thermique l'émetteur thermique qui débute à un temps initial préalable (t'1, t'3) où la source thermique change d'état, le temps initial préalable précédant le temps initial (t1, t3) de la période de changement d'état anticipé 10 (P1, P3), le procédé comprenant en outre au moins une étape dans laquelle on détermine le temps initial préalable (t'1, t'3) de la période de changement d'état anticipé préalable (P'1, P'3). 12.- Installation de régulation d'une grandeur physique dans un bâtiment, 15 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un appareil de régulation, un capteur de la grandeur physique (Ta), et une unité de pilotage programmée pour piloter l'installation conformément à un procédé selon l'une des revendications précédentes.