Brevet FR3158810A1 — publié le 20250801

Procédé de pilotage automatisé de la fermeture caniculaire d’un volet solaire comportant au moins un panneau solaire d’alimentation en énergie d’un moteur électrique d’entraînement du volet, ledit panneau solaire comportant un capteur d’irradiance apte à mesurer l’irradiance solaire, chaque moteur étant connecté à une unité de pilotage munie de moyens de télécommunication, reliée au capteur d’irradiance et commandable au moyen d’une télécommande individuelle apte à être programmée par l’utilisateur entre un mode de fonctionnement automatisé et un mode de fonctionnement non automatisé du volet, une télécommande supplémentaire étant associée à chaque volet, ladite télécommande supplémentaire comportant des moyens de mesure de la température ambiante. Le procédé comporte : - le calcul par l’unité de pilotage d’un seuil optimisé d’irradiance I o = 350 + 10 x (22-T amb ) ; - la comparaison entre une irradiance mesurée I s et l’irradiance optimisée I o , et si I s ≥ I o : - la commande par l’unité de pilotage du moteur en vue de la fermeture du volet. Fig. de l’abrégé : Fig.1 Procédé de pilotage automatisé de la fermeture caniculaire d’un volet solaire La présente invention concerne un procédé de pilotage de la fermeture dite caniculaire d’un volet solaire motorisé, permettant d’assurer un déplacement automatisé de ce volet si la température est trop élevée. L’objectif est de rendre automatique la fermeture du volet via une gestion selon un mode dit caniculaire, notamment fonction de l’élévation de la température, la fermeture ne devant intervenir que si les conditions climatiques sont considérées comme caractéristiques d’une canicule. Le but le plus immédiat est d’améliorer le confort de vie dans une habitation, dans la perspective plus que jamais d’actualité de la survenue d’épisodes caniculaires. Secondairement, dans l’hypothèse d’un bâtiment équipé d’installations de climatisation, une bonne gestion du positionnement des volets solaires peut induire des économies d'énergie en réduisant les besoins de climatisation pendant les étés chauds. Dans nombre de logements particuliers équipés de volets motorisés, le parc de volets en comporte au moins certains qui fonctionnent avec de l’énergie solaire, qui sont par conséquents équipés de moteurs qu’on qualifiera de solaire, reliés à une batterie de stockage de l’énergie solaire collectée via des panneaux solaires installés au voisinage de chaque volet. Lorsque la quantité d’énergie solaire constitue un paramètre utilisé dans la gestion des moteurs d’entraînement des volets, les panneaux solaires sont classiquement équipés de capteurs d’irradiance solaire. Chaque moteur est par ailleurs raccordé à une unité de pilotage, souvent une carte électronique qui regroupe les composants permettant le traitement des informations en vue de la commande du moteur. Des procédés de fermeture caniculaire des volets solaires existent déjà, précisément basés sur une mesure de l’irradiance permettant de déduire l’existence de conditions caniculaires imposant la fermeture du volet. En substance, on fixe un seuil d’irradiance qui est mémorisé dans l’unité de pilotage, et on compare périodiquement la mesure issue du capteur d’irradiance avec ledit seuil. Si la mesure est au moins égale au seuil d’irradiance mémorisé, le moteur est commandé par l’unité de pilotage pour fermer le volet. Il est couramment admis que le seuil théorique d’irradiance solaire marqueur d’une canicule est de l’ordre de 350 W/m 2 . Les procédés de fermeture caniculaire automatisée pour volets solaires sont donc prévus de telle sorte qu’une trame de commande de fermeture est envoyée par l’unité de pilotage au moteur dès que le capteur d’irradiance mesure une irradiance solaire au moins égale à 350 W /m 2 . Pourtant, cette unique mesure peine à rendre correctement compte de l’émergence de caractéristiques caniculaires, qui ne sont pas uniquement liées à l’énergie solaire mesurable sur ou au voisinage du bâtiment, de surcroît en quelque sorte modélisée par la quantité d'énergie solaire reçue par unité de surface des panneaux solaires. Il semble trivial de dire que la température, et en particulier la température ambiante mesurée à l’intérieur d’un bâtiment, et par conséquent directement ressentie par les habitants que l’on cherche à protéger des rigueurs de la canicule, est un facteur essentiel qui devrait aussi être pris en compte. Or, jusqu’ici, les procédures automatisées de fermeture de volets en cas de canicule ne prennent pas en compte d’autres paramètres que l’irradiance solaire. L’objectif de la présente invention est par conséquent d’y remédier en affinant l’évaluation des conditions de canicule, afin de proposer un traitement de l’automatisation qui soit plus adapté à la réalité, telle que peuvent la vivre les personnes qui logent dans des bâtiments soumis à des températures élevées. En substance, le procédé de l’invention a pour objectif de corriger le seuil actuel de « basculement » en mode caniculaire, qui déclenche la fermeture du volet sur l’unique base de l’énergie solaire. Pour le formuler différemment, le but est d’optimiser le traitement automatisé de la fermeture caniculaire en pondérant le paramètre irradiance solaire par utilisation d’un second paramètre, la température ambiante dans le bâtiment. A cet effet, le procédé de pilotage automatisé de la fermeture caniculaire d’un volet solaire, comportant classiquement au moins un panneau solaire d’alimentation en énergie d’un moteur électrique d’entraînement du volet, ledit panneau solaire comportant un capteur d’irradiance apte à mesurer l’irradiance solaire, chaque moteur étant connecté à une unité de pilotage munie de moyens de télécommunication, reliée au capteur d’irradiance et commandable au moyen d’une télécommande individuelle apte à être programmée par l’utilisateur entre un mode de fonctionnement automatisé et un mode de fonctionnement non automatisé du volet, une télécommande supplémentaire étant associée à chaque volet, ladite télécommande supplémentaire comportant des moyens de mesure de la température ambiante, ledit procédé est tel en ce qu’il comporte : - la vérification par l’unité de pilotage de l’activation du mode automatisé du volet ; - la collecte par l’unité de pilotage de la mesure de l’irradiance solaire I s mesurée par le capteur d’irradiance ; - la collecte par l’unité de pilotage de la mesure de la température ambiante T amb mesurée par la télécommande supplémentaire ; - le calcul par l’unité de pilotage d’un seuil optimisé d’irradiance I o = 350 + 10 x (22-T amb ) ; - la comparaison entre l’irradiance mesurée I s et l’irradiance optimisée I o , et si I s ≥ I o : - la commande par l’unité de pilotage du moteur en vue de la fermeture du volet. Le seuil de basculement réel devient en pratique inférieur à la valeur de 350 classiquement utilisée jusqu’ici si les températures dépassent 22° C, et il se pondère d’autant plus que la température augmente. Il s’agit en quelque sorte d’une correction d’ambiance effectuée par le système, afin d’affiner le seuil de pilotage thermique, qui n’est plus uniquement dépendant d’une valeur fixe d’irradiance. La mesure de l'irradiance solaire ne fournit pas d'informations directes sur la température ambiante réelle à l'intérieur du bâtiment, qui est pourtant un marqueur important d’une canicule. En se basant uniquement sur l'irradiance solaire, le système privilégie clairement les conditions météorologiques globales, qui n’ont pas d’impact clair et aisément quantifiable sur les températures. A titre d’exemple, dans le procédé de l’invention, si la température ambiante, à l’intérieur d’un habitat, atteint 27° C, le seuil de déclenchement du moteur dans le sens de la fermeture se monte à I o = 300 au lieu que, dans les systèmes de l’art antérieur, l’unité de pilotage aurait attendu la valeur de 350 pour enclencher la fermeture. Si la température mesurée est encore plus forte, le seuil de basculement descend à mesure que ladite température monte : I o = 270 pour T=30°C, I o = 250 pour T=32°C etc. La différence de seuil varie donc de manière très marquée, reflétant en quelque sorte la sensibilité du système au paramètre température ambiante. En pratique, selon le procédé de l’invention, après envoi au moteur d’une commande de fermeture caniculaire, l’unité de pilotage active une temporisation inhibant pendant sa durée tout nouvel envoi d’une commande de fermeture caniculaire, ladite durée étant comprise entre 2 et 4 heures, de préférence égale à 3 heures. Il s’agit d’empêcher le procédé de continuer à fonctionner à vide lorsque la température continue d’augmenter, par exemple à mesure que la journée s’écoule, et que le volet a déjà été fermé de manière automatique. Ou, alternativement, d’inhiber une redescente automatisée du volet, logique car les conditions n’ont pas changé et donnent lieu à un test logiciel de basculement caniculaire positif, alors que l’utilisateur a décidé de le rouvrir pour des raisons qui lui appartiennent. Lorsqu’on fait état de mesures de la température ambiante, il ne s’agit pas d’une mesure unique mais, afin d’éviter notamment les effets de bord qui pourraient résulter d’une seule mesure, d'une mesure qui résulte de plusieurs mesures. La température ambiante T amb est, dans le procédé de l’invention, une valeur moyenne calculée à partir d’une pluralité de mesures prises pendant une période prédéterminée dont la durée est de quelques secondes, en pratique au plus égale à 10 secondes et de préférence inférieure ou égale à 5 secondes. Pour les besoins du procédé de l‘invention, en vue de son usage par l’unité de pilotage dans la formule de calcul précitée du seuil optimisé d’irradiance I o , la température ambiante T amb est calculée à intervalles réguliers allant de 20 minutes à 40 minutes, et de préférence égaux à 30 minutes. La température est émise, une fois calculée, vers l’unité de pilotage du volet. La fréquence n’est pas très élevée afin de ne pas trop impacter la batterie alimentant la télécommande supplémentaire associée au volet, dont l’énergie est préservée autant que possible pour qu’elle dure. Les calculs successifs par l’unité de pilotage du seuil optimisé d’irradiance I o s’effectuent également à intervalles réguliers, la durée entre deux calculs successifs étant comprise entre 2 minutes et 15 minutes, de préférence égale à 5 minutes. On a vu que la fermeture caniculaire du volet suite à une commande émise par l’unité de pilotage à l’adresse du moteur électrique pouvait être inhibée, pendant quelques heures, par une temporisation. La mesure régulière des paramètres utilisés dans le procédé de l’invention conserve cependant une utilité dans la mesure où le procédé prévoit également une possibilité complémentaire d’ouverture automatisée du volet. Pour la mettre en œuvre, l’unité de pilotage contrôle si la valeur d’irradiance mesurée I s est inférieure ou égale à la valeur du seuil optimisé d’irradiance I o moins une valeur comprise entre 40 et 60, et de préférence égale à 50. L’unité commande la réouverture automatisée du volet si c’est le cas. Dans cette hypothèse, le calcul est également basé sur la valeur de seuil optimisée qui prend en compte la température ambiante, de sorte qu’un hystérésis de 50 qui signale une baisse sensible des températures entre deux mesures consécutives est considéré comme rendant l’état de fermeture du volet inutile. Pour reprendre certains des exemples numériques précédents, avec une température ambiante de 28° C, et par conséquent un seuil de déclenchement caniculaire de fermeture de I o = 290, la remontée sera commandée pour une température ambiante de 23° C, impliquant en principe un seuil de déclenchement de I o = 340. D’autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, se rapportant à un mode de réalisation donné à titre d’exemple indicatif. La compréhension de cette description sera en particulier facilitée en référence aux figures jointes en annexe : FIG. 1 montre un diagramme synoptique du fonctionnement global du procédé de pilotage automatisé d’un volet solaire en vue d’une fermeture caniculaire selon les modalités du procédé de l’invention ; et FIG. 2 montre un diagramme synoptique du fonctionnement du procédé de pilotage automatisé d’un volet solaire selon l’invention pour la détection de la fin des conditions déterminées comme étant caniculaires. En référence à la FIG. 1 , le procédé de pilotage de la fermeture caniculaire d’un volet solaire repose sur l’existence d’une configuration matérielle basée sur un volet solaire dont les déplacements sont réalisés au moyen d’un moteur électrique d’entraînement alimenté par au moins un panneau solaire et une batterie afférente de stockage de l’énergie électrique. Un capteur d’irradiance est placé au voisinage du ou des panneaux solaires. Une unité de pilotage gère ce système matériel, notamment en vue de coupler la commande, qu’elle soit manuelle via une télécommande individuelle propre au volet ou automatisée, avec les déplacements effectifs du volet. Lors d’un fonctionnement automatisé, en l’occurrence visant à une gestion caniculaire des mouvements du volet, l’unité de pilotage collecte plusieurs signaux, par exemple des signaux issus d’au moins un capteur d’irradiance équipant le panneau solaire et d’un capteur de température équipant une télécommande supplémentaire. Elle travaille en général aussi sur la base de capteurs de fins de courses du volet. Tous ces signaux sont traités par l’unité de pilotage pour mettre en œuvre des actions préprogrammées. Selon la FIG. 1 , pour satisfaire l’objectif principal de l’invention d’automatiser l’entraînement d’un volet solaire en vue de sa fermeture selon un mode de fonctionnement caniculaire, il est d’abord procédé à la vérification de l’activation du mode automatisé, signifiant en pratique que la télécommande n’est en principe pas utilisée pour actionner ponctuellement les déplacements du volet dans les deux sens. Si c’est le cas, l’unité de pilotage collecte régulièrement la valeur I s de l’irradiance solaire, paramètre disponible aux bornes du capteur d’irradiance placé à l’extérieur, en général au niveau d’au moins un panneau solaire. L’unité collecte également à intervalles réguliers la valeur de la température ambiante, qui est mesurée par au moins un capteur de température placé dans la télécommande supplémentaire. L’unité électronique de pilotage effectue ensuite le calcul de la formule mémorisée : I o = 350 + 10 x (22-T amb ) Cette formule optimise le seuil à partir duquel une fermeture caniculaire est enclenchée. On a mentionné le fait que jusqu’ici, la fermeture caniculaire était mise en œuvre sur la base d’un seul paramètre, à savoir l’irradiance solaire, et que le seuil d’irradiance considéré comme marqueur d’une canicule était mesuré, classiquement, à 350 W/m 2 . L’apport de l’invention consiste à affiner et à optimiser ce seuil fixe, en prenant en considération un paramètre supplémentaire qui est la température ambiante, dont on peut facilement admettre qu’elle est aussi un marqueur naturel de la canicule. De fait, la formule a été bâtie suite à de nombreux tests et essais, et elle est notamment basée sur le constat qu’à une température ambiante - c’est-à-dire la température régnant à l’intérieur du bâtiment - de l’ordre de 22° C, on peut admettre un seuil qui est celui d’une irradiance solaire égale à 350 W/m 2 , tel qu’utilisé dans l’art antérieur. Dès que la température ambiante augmente, un tel seuil est trop élevé. Les tests ont montré que les personnes qui subissent une température ambiante intérieure par exemple de l’ordre de 25°-26° C sont clairement demandeuses d‘une fermeture caniculaire même si le capteur d’irradiance fait état d’une valeur d’irradiance inférieure à 350 W/m 2 . C’est évidemment encore plus vrai pour des températures intérieures qui frisent les 30° C, ce qui n’est plus guère une vue de l’esprit avec le réchauffement climatique. Le point de bascule en termes de température, toujours selon ces tests, est de l’ordre de 22° C. A l’inverse, il peut aussi y avoir, selon le procédé de l’invention, une fermeture caniculaire pour des températures plus basses que 22° C, mais cela implique une irradiance solaire élevée. Selon l’invention, pour une température de 20° C, il faut alors que l’irradiance solaire soit mesurée à 370 W/m 2 . En d’autres termes, une très forte irradiance peut aussi être considérée comme une caractéristique d’une canicule malgré une température moyenne, et déclencher la fermeture automatisée du volet solaire, bien entendu uniquement lorsque le mode de fonctionnement automatisé du volet est actif. Dans l’hypothèse où l’automatisation est activée, l’invention prévoit cependant une forme d’inhibition du caractère automatique du procédé, pour éviter la mise en œuvre répétitive de la fermeture si les conditions ne changent pas, marquant bien l’existence d’une canicule, mais que pour diverses raisons l’occupant du bâtiment a décidé de relever, au moins partiellement, le volet. Après chaque fermeture automatisée caniculaire du volet, une temporisation est systématiquement déclenchée par l’unité de pilotage, typiquement pendant une durée de quelques heures, de l’ordre de 3 heures. Dans le cadre du procédé, il n’y a pas nécessité de mesures trop fréquentes de la température ambiante, du fait de l’inertie inhérente aux changements de température des masses d’air atmosphérique, et la valeur choisie est donc de l’ordre de la demi-heure. A chaque échéance programmée, cependant, ce sont quelques mesures en quelques secondes qui sont réalisées pour calculer une valeur moyenne qui soit utilisable, la prise d’une seule mesure pouvant présenter un risque d’erreur plus important. La collecte de la valeur de mesure de l’irradiance solaire par le capteur d’irradiance placé à l’extérieur est plus fréquente, car elle dépend a priori de facteurs qui sont plus facilement changeants et elle est donc potentiellement plus variable au fil du temps. Elle change notamment selon la présence ou non de nuages, elle peut varier selon la pollution atmosphérique, et de manière très générale suivant les modifications des conditions météorologiques. L'irradiance solaire varie par ailleurs aussi au cours de la journée en raison de la rotation de la terre et de l'angle d'incidence variable du rayonnement solaire, qui dépend de l'heure de la journée. La mesure de l’irradiance solaire est donc prise en compte très régulièrement, toutes les quelques minutes. Toutes ces mesures permettent également de procéder s’il y a lieu à la réouverture du volet, comme montré en FIG. 2 , si les conditions changent de manière claire, typiquement lorsque la mesure de l’irradiance I s est inférieure ou égale à la valeur calculée qu’est la valeur seuil optimisée de l’irradiance solaire I o d’un écart significatif, de l’ordre de quelques dizaines d’unités, typiquement de l’ordre de 50. Cela signifie en pratique que la valeur I s collectée par l’unité de pilotage est comparée par ladite unité à la valeur seuil calculée I o et que lorsque leur différence atteint le seuil de 50, l’unité ce pilotage considère que les conditions d’irradiance mesurées justifient la réouverture du volet solaire. Les exemples de configuration qui font l’objet des figures ne doivent pas être considérés comme exhaustifs de l’invention, qui englobe par exemple des variantes de durées de collecte des valeurs des paramètres par l’unité de pilotage du volet solaire. Procédé de pilotage automatisé de la fermeture caniculaire d’un volet solaire comportant au moins un panneau solaire d’alimentation en énergie d’un moteur électrique d’entraînement du volet, ledit panneau solaire comportant un capteur d’irradiance apte à mesurer l’irradiance solaire, chaque moteur étant connecté à une unité de pilotage munie de moyens de télécommunication, reliée au capteur d’irradiance et commandable au moyen d’une télécommande individuelle apte à être programmée par l’utilisateur entre un mode de fonctionnement automatisé et un mode de fonctionnement non automatisé du volet, une télécommande supplémentaire étant associée à chaque volet, ladite télécommande supplémentaire comportant des moyens de mesure de la température ambiante, procédé caractérisé en ce qu’il comporte : la vérification par l’unité de pilotage de l’activation du mode automatisé du volet ; la collecte par l’unité de pilotage de la mesure de l’irradiance solaire I s mesurée par le capteur d’irradiance ; la collecte par l’unité de pilotage de la mesure de la température ambiante T amb mesurée par la télécommande supplémentaire ; le calcul par l’unité de pilotage d’un seuil optimisé d’irradiance I o = 350 + 10 x (22-T amb ) ; la comparaison entre l’irradiance mesurée I s et l’irradiance optimisée I o , et si I s ≥ I o : la commande par l’unité de pilotage du moteur en vue de la fermeture du volet. Procédé de pilotage automatisé de la fermeture caniculaire d’un volet solaire selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, après l’envoi au moteur d’une commande de fermeture caniculaire, l’unité de pilotage active une temporisation inhibant pendant sa durée tout nouvel envoi d’une commande de fermeture caniculaire, ladite durée étant comprise entre 2 et 4 heures, de préférence égale à 3 heures. Procédé de pilotage automatisé de la fermeture caniculaire d’un volet solaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la température ambiante T amb est une valeur moyenne calculée à partir d’une pluralité de mesures prises pendant une période prédéterminée dont la durée est au plus égale à 10 s et de préférence inférieure ou égale à 5 s. Procédé de pilotage automatisé de la fermeture caniculaire d’un volet solaire selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la température ambiante T amb est calculée à intervalles réguliers allant de 20 minutes à 40 minutes, et de préférence égaux à 30 minutes. Procédé de pilotage automatisé de la fermeture caniculaire d’un volet solaire selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les calculs successifs par l’unité de pilotage du seuil optimisé d’irradiance I o s’effectuent à intervalles réguliers, la durée entre deux calculs successifs étant comprise entre 2 minutes et 15 minutes, de préférence égale à 5 minutes. Procédé de pilotage automatisé de la fermeture caniculaire d’un volet solaire selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’unité de pilotage commande la réouverture automatisée du volet si la valeur d’irradiance mesurée I s est inférieure ou égale à la valeur du seuil optimisé d’irradiance I o moins une valeur comprise entre 40 et 60, et de préférence égale à 50.