(57)【要約】  低電力発電機を備えた熱システムからの建物の熱管理方法であって、未来の時点(H)での未来の快適設定点を、この未来の時点(H)までに発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)、及びこの未来の時点(H)に建物内で未来の快適設定点に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H)を考慮に入れて遵守するために、建物内の居住者の不在時に前もって発電機を始動するステップ(E3)を含むことを特徴とする方法。【選択図】  図１
2013542390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低電力発電機を備えた熱システムからの建物の熱管理方法であって、未来の時点(H)での未来の快適設定点を、この未来の時点(H)までに前記発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)、及びこの未来の時点(H)に前記建物内で前記未来の快適設定点に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H)を考慮に入れて遵守するために、前記建物内の居住者の不在時に前もって前記発電機を始動するステップ(E3)を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記未来の快適設定点が温度設定点であり、
(E1) - 前記未来の時点(H)までに前記発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)を計算するステップと、
(E2) - この時点(H)に前記建物内で設定温度に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H) を計算するステップと、
(E3') - 先の二つの値を比較し、Egenerateur_H＜Echauffage_Hならば、前記発電機を始動するステップとを含むことを特徴とする請求項1に記載の建物の熱管理方法。
【請求項３】
前記未来の快適設定点が、前記未来の時点(H)に必要な場合に、快適温度に達するために許可される最大時間(tmax)であることを特徴とする請求項1又は2に記載の建物の熱管理方法。
【請求項４】
(E1) - 前記未来の時点(H)までに前記発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)を計算するステップと、
(E2) - この時点(H)に前記建物内で設定温度に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H) を計算するステップと、
(E3") - 先の二つの値を比較して、H＞tmaxならば、前記発電機を始動するステップとを含むことを特徴とする請求項3に記載の建物の熱管理方法。
【請求項５】
前記建物内での居住者の不在時に前記発電機の働きを調節するために、最低設定温度を計算するステップを含み、この最低設定点が、時間によって変化することを特徴とする請求項4に記載の建物の熱管理方法。
【請求項６】
以下のデータ:
-  前記建物に人がいる場合及び/又は人がいない場合の少なくとも一つの温度設定点の収集、及び/又は
-  前記建物の人がいる及び/又は人がいない期間の収集、及び/又は
-  前記建物内で一定の快適温度に達するために前記発電機の働きが許可される最大時間(tmax)の収集のうちの少なくとも一つを収集するステップを含むことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の建物の熱管理方法。
【請求項７】
未来の期間(P)の幾つかの時点(H)に対する未来の外部温度を評価するステップを含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の建物の熱管理方法。
【請求項８】
前記建物の熱特性を自動学習するステップを含むことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の建物の熱管理方法。
【請求項９】
下記式１又は式２により、前記未来の時点(H)までに前記発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)を計算するステップを含むことを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の建物の熱管理方法。
［式１］
2013542390.tif 000011
ここで、Pnominalは、前記発電機の公称電力である。
［式２］
2013542390.tif 000012
ここで、
a, b, c, d: ヒートポンプの特徴を示すパラメータ、
Te_evap: ヒートポンプの蒸発器での入口温度、
Te_cond: ヒートポンプのコンデンサでの入口温度
である。
【請求項１０】
下記式３により、前記時点(H)に前記建物の内部設定温度に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H)を計算するステップを含むことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の建物の熱管理方法。
［式３］
2013542390.tif 000013
ここで、
Tint: 現時点での内部温度、
Tint_cons_H: 時点Hでの内部設定温度、
Text_H: 時点Hでの外部推定温度、
CAPct: 前記建物の短期熱容量、
CAPlt: 前記建物の長期熱容量、
GV: 前記建物の熱損失係数)
である。
【請求項１１】
未来の時点(H)での未来の快適設定点を、この未来の時点(H)までに前記発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)、及びこの未来の時点(H)に前記建物内で前記未来の快適設定点に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H)を考慮に入れて遵守するために、前記建物内の居住者の不在時に前もって前記発電機を始動する必要性を推定するステップを、未来の期間(P)の幾つかの時点(H)に繰り返すことを含むことを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の建物の熱管理方法。
【請求項１２】
請求項1から11のいずれかに記載の建物の熱管理方法のステップを利用する情報プログラムを含む情報媒体。
【請求項１３】
請求項1から11のいずれかに記載の建物の熱管理方法を利用する制御ユニットを含むことを特徴とする低電力発電機を含む建物の熱管理システム。
【請求項１４】
前記制御ユニットが、将来の期間に対する外部温度を推定する第一のモジュール(10)と、考慮される期間に関して発電機内で利用可能なエネルギーを推定する第二のモジュール(20)と、その熱挙動をモデル化するために、前記建物の熱特性を学習する第三のモジュール(30)と、前記建物に必要なエネルギーを決定する第四のモジュール(40)と、前記発電機の熱的操作をする第五のモジュール(50)とを含むことを特徴とする請求項13に記載の建物の熱管理システム。
【請求項１５】
請求項1から11のいずれかに記載の熱管理方法を利用する熱管理システムを含むことを特徴とする建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の熱管理方法及びかかる方法を利用する熱システムに関する。本発明は、かかる方法を利用するソフトウェアを含む媒体も対象にする。最後に、本発明は、かかる熱システムを備えた建物にも関する。
【背景技術】
【０００２】
建物に人がいない場合には、その温度は、エネルギーを節約するために、低くされることが多い。このために暖房は、最低設定温度に対応する内部温度に達するまで一定期間、例えば停止される。次に、居住者が帰った際に、最高快適温度が、再び探索される。低い内部温度から高い内部温度に移行するために、建物を再び暖めることからなる、いわゆるリスタート段階が始動される。
【０００３】
従来技術の第一の解決法は、最高と最低の二つの温度設定点の間での温度調節モードに応じて機能するエネルギー発生機に基づき、最高設定温度は、居住者が存在する時間割で使用され、他方で最低設定温度は、居住者が不在の時に使用される。この解決法は、最高快適温度が常に探索されるが、過度に単純化されて、かつ最適化されていない解決法に比べて、エネルギー節約を可能にする。その上、最低設定温度は、多くの場合居住者自身によって不確実に情報を与えられるか、又は実際の気候を考慮に入れずに工場で事前に定義される。このようにして、居住者が帰る時、温度が過度に低くされたならば、暖房時間は快適温度に達するために非常に長くなり得る。かかる場合、リスタート段階は、延々と続くように見える。反対に、最低設定温度が、過度に高く選択され、かつ居住者の不在時に無益なエネルギー消費がもたらされことがあり得る。その上、居住者は、起こり得る動作不良を予測しようと試みるために、又は居住者が低温になるという天気予報を聞いたならば、居住者の本当の時間割に対応しない設定温度の情報を与える傾向がある。このようにして、かかるシステムの最適化は、非常に困難であると思われる。現実には、その結果、許容可能な期間内に必ずしも快適温度になるとは限らない居住者に不満が生じ、またエネルギー消費が増加し、最適化されないことになる。
【０００４】
従来技術の第二の解決法は、二つの相補的発電機:すなわち定常状態でのエネルギー需要のために使用され、また開発中である、いわゆる低エネルギー消費の極めて人里離れた建物に特に適した、例えば1.5〜6 kWの低電力の基本発電機と、短い過渡状態のために使用される、基本電力の4倍にまで及び得る、例えば6〜9 kWの高電力の補助発電機と、を実際に統合する多機能装置として現れる暖房システムに基づく。この第二の解決法は、快適温度からの調節、及び人がいない段階の低温に応じて常に機能する。専らリスタート段階のために使用される高電力発電機により、一般的に満足できる時間内に、快適温度に達する。この解決法は、建物に装備するために高い投資費用を求めるという第一の短所がある。その上、この解決法は、高いエネルギー消費ピーク期間をもたらすという第二の短所があり、そのことは、一時的な高電圧の需要に適した電気網に各個人が加入契約することを求めるので、所属地域の全体的なエネルギー管理を複雑にし、そのことは、一般的に短い使用期間に対して高い費用を示す。最後にこの解決法は、特に不在設定温度値の選択に関して、従来技術の第一の解決法と同じ調整の短所をやはり有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにして、本発明の一般的な目的は、先の短所の全部又は一部を解決する、建物の熱管理の改善された解決法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、本発明は、低電力発電機を備えた熱システムからの建物の熱管理方法であって、未来の時点(H)での未来の快適設定点を、この未来の時点(H)までに発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)、及びこの未来の時点(H)に建物内で未来の快適設定点に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H)を考慮に入れて遵守するために、建物内の居住者の不在時に前もって発電機を始動するステップ(E3)を含むことを特徴とする方法に基づく。
【０００７】
未来の快適設定点は、温度設定点であってもよく、この方法は、
(E1) - 未来の時点(H)までに発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)を計算するステップと、
(E2) - この時点(H)に建物内で設定温度に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H)を計算するステップと、
(E3') - 先の二つの値を比較し、Egenerateur_H＜Echauffage_Hならば、発電機を始動するステップとを含むことができる。
【０００８】
未来の快適設定点は、未来の時点(H)に必要な場合に、快適温度に達するために許可される最大時間(tmax)であってもよい。
【０００９】
この方法は、
(E1) - 未来の時点(H)までに発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)を計算するステップと、
(E2) - この時点(H)に建物内で設定温度に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H)を計算するステップと、
(E3") - 先の二つの値を比較し、H＞tmaxならば、発電機を始動するステップとを含むことができる。
【００１０】
建物の熱管理方法は、建物内での居住者の不在時に発電機の働きを調節するために、最低設定温度を計算するステップを含むことができ、この最低設定点は、時間によって変化する。
【００１１】
建物の熱管理方法は、以下のデータ:
-  建物に人がいる場合及び/又は人がいない場合の少なくとも一つの温度設定点の収集、及び/又は
-  建物の人がいる及び/又は人がいない期間の収集、及び/又は
-  建物内で一定の快適温度に達するために発電機の働きが許可される最大時間(tmax)の収集のうちの少なくとも一つを収集するステップを含むことができる。
【００１２】
方法は、未来の期間(P)の幾つかの時点(H)に対する未来の外部温度を評価するステップも含むことができる。
【００１３】
方法は、建物の熱特性を自動学習するステップを含むことができる。
【００１４】
建物の熱管理方法は、式１又は式２により、未来の時点(H)までに発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)を計算するステップを含むことができる。
【００１５】
［式１］
2013542390.tif 000003
ここで、Pnominalは、発電機の公称電力である。
【００１６】
［式２］
2013542390.tif 000004
ここで、
a, b, c, d: ヒートポンプの特徴を示すパラメータ、
Te_evap: ヒートポンプの蒸発器での入口温度、
Te_cond: ヒートポンプのコンデンサでの入口温度
である。
【００１７】
建物の熱管理方法は、式３により、時点(H)に建物の内部設定温度に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H)を計算するステップを含むことができる。
【００１８】
［式３］
2013542390.tif 000005
ここで、
Tint: 現時点での内部温度、
Tint_cons_H: 時点Hでの内部設定温度、
Text_H: 時点Hでの外部推定温度、
CAPct: 建物の短期熱容量、
CAPlt: 建物の長期熱容量、
GV: 建物の熱損失係数
である。
【００１９】
建物の熱管理方法は、未来の時点(H)での未来の快適設定点を、この未来の時点(H)までに発電機で利用可能なエネルギー(Egenerateur_H)、及びこの未来の時点(H)に建物内で未来の快適設定点に達するために必要なエネルギー(Echauffage_H)を考慮に入れて遵守するために、建物内の居住者の不在時に前もって発電機を始動する必要性を推定するステップを、未来の期間(P)の幾つかの時点(H)に繰り返すことを含むことができる。
【００２０】
本発明は、先に記載したような建物の熱管理方法のステップを利用する情報プログラムを含む情報媒体も対象にする。
【００２１】
本発明は、先に記載したような建物の熱管理方法を利用する制御ユニットを含むことを特徴とする低電力発電機を含む建物の熱管理システムも対象にする。
【００２２】
制御ユニットは、将来の期間に対する外部温度を推定する第一のモジュールと、考慮される期間に関して発電機内で利用可能なエネルギーを推定する第二のモジュールと、その熱挙動をモデル化するために、建物の熱特性を学習する第三のモジュールと、建物に必要なエネルギーを決定する第四のモジュールと、発電機の熱的操作をする第五のモジュールとを含むことができる。
【００２３】
本発明は、先に記載したような熱管理方法を利用する熱管理システムを含むことを特徴とする建物も対象にする。
【００２４】
本発明のこれらの目的、特性及び利点は、添付図面と関連して非限定的になされた特殊な実施形態の以下の説明において詳細に説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による建物の熱システムを概略的に示す図である。
【図２】第一のシナリオによる本発明の実施形態を有する、又は有さない建物の内部温度の比較変化を表す図である。
【図３】第二のシナリオによる本発明の実施形態を有さない建物の内部温度の比較変化を表す図である。
【図４】第二のシナリオによる本発明の実施形態を有する建物の内部温度の比較変化を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態は、建物の暖房の枠内で、建物のエネルギー管理の熱システムを規定する。しかしながら、本発明の概念は、空気調節、換気等のための建物のあらゆる熱管理に応用可能なままである。
【００２７】
本発明の実施形態による熱システムは、単一の低電力発電機と、例えばマイクロプロセッサが、追って記載する熱管理方法を利用する、一以上のハードウェア及び/又はソフトウェア手段を含む制御ユニットとを含む暖房システムとして現れる。
【００２８】
本発明の実施形態による熱システムは、ヒートポンプを含み、かつ図1に概略的に表される様々なモジュールを有する装置として現れる。第一のモジュール10は、将来の期間Pに対する外部温度の推定機能を利用する。第二のモジュール20は、考慮される期間Pに関して発電機内で利用可能なエネルギーの推定機能を利用する。第三のモジュール30は、その熱挙動をモデル化するために、建物の熱特性の学習機能を利用する。第四のモジュール40は、期間Pに対する建物の暖房に必要なエネルギーの決定機能を利用する。最後に、第五のモジュール50は、暖房を操作する、建物の熱管理機能を果たす。最後に、熱システムは、住人が、その在宅時間、及び/又は快適設定温度、及び/又は最大暖房時間の値のデータを収集できるようにし、マンマシンインタフェース（図示せず）を含み、それについて以下で説明する。
【００２９】
本発明の概念は、エネルギー最適化のために計算されたように、居住者が入る前に少なくとも部分的に低電力から建物を暖房して、居住者の入ることを予想して、例えば居住者が、人のいない建物内に入る時に、暖房のリスタート段階のための電力ピークを取り除くことからなる。このために、熱システムは、建物内での未来の期間Pに対する熱的状況を前もって調査する。
【００３０】
この概念は、本発明の実施形態による熱システムの様々なモジュールを更に正確に記載して、今から詳しく説明する。例として、熱システムは、一時間期間に応じて、すなわち時間毎に、かつ次の24時間に対応する期間Pに関して状況を予測する。応用例において、同じ原理が、24時間以外のあらゆる未来の期間に関して、かつ時間以外のあらゆる時間ステップに関して実行できる。
【００３１】
従って本発明の第一のモジュール10は、次の24時間の各時間に関して建物の外部でなるであろう温度を推定することを機能とする。このために、欧州特許第2146309号に記載されたような、あらゆる既存の方法が実行でき、本発明は、このモジュールを特に対象としない。
【００３２】
例として、外部温度は、先行する24時間の期間の測定された最高Text_max_P-1及び/若しくは最低Text_min_P-1外部温度、並びに/又は現時点で測定された外部温度に応じて、次の24時間に対する平均外部温度Text_moy_Pの第一の推定によって得ることができる。このために、熱システムは、あらゆる時点で測定された外部温度Textを知ることを可能にする外部温度計を備える。
【００３３】
次の24時間に対する平均外部温度は、計算時間によって決まることがあり、かつ次式:
6時: Text_moy_P = (Text_mesuree_6H + Text_max_P-1)/2
10時: Text_moy_P = Text_mesuree_10H
15時: Text_moy_P = (Text_min_P-1 + Text_mesuree_15H)/2
22時: Text_moy_P = Text_mesuree_22H
によって定義できる。
【００３４】
次に、期間Pの推定された平均外部温度から、この期間Pの外部温度の時間プロフィールが、次の正弦関数によって推定される。
【００３５】
［式４］
Text_H_P = [(Text_min_P + Text_max_P)/2] + [(Text_min_P - Text_max_P)/2]*sin[((H+n)-9)π/12]
ここで、
Text_H_P: 期間Pの時間Hで推定される外部温度、
Text_min_P: 次の24時間の最低外部温度、
Text_max_P: 次の24時間の最高外部温度、
n: 一日の実時間
である。 
この関数を適用するために、モジュール10は、従って次の24時間の平均最低Text_min_P及び最高Text_max_P外部温度の値を予め推定する。
【００３６】
このために、次式:
6時: Text_min_P = Text_mesuree_6H かつ Text_max_P = 2 * Text_moy_P - Text_mesuree_6H
10時: Text_min_P = Text_min_P-1 かつ Text_max_P = 2 * Text_moy_P - Text_min_P-1
15時: Text_min_P = Text_min_P-1 かつ Text_max_P = Text_mesuree_15H
22時: Text_min_P = 2 * Text_moy_P - Text_max_P-1 かつ Text_max_P = Text_max_P-1
が使用できる。
【００３７】
先の記載に続き、従って第一のモジュール10は、単一の入力データ、過去及び現在の外部温度を必要とすると思われる。これは、測定又は推定できる。
【００３８】
応用例において、先の計算は、例えば遠隔気象サーバによって伝送される、予報データを統合できるか、又は前記予報データに代えられる。
【００３９】
第二のモジュール20は、考慮される期間Pに関して発電機内で利用可能なエネルギーの推定機能を利用する。このために、最も簡易な計算は、発電機の公称電力Pnominal (kJ/h)を考慮して、そこから式５によって利用可能なエネルギーを差し引くことからなる。
【００４０】
［式５］
2013542390.tif 000006
ここで、
Egenerateur_H: 時点Hまでに発電機で利用可能なエネルギー(kJ)、
H: 発電機で利用可能なエネルギーが推定される、次の24時間の中の時間) 
当然に、この計算は、使用される発電機のタイプに適合される。先の式は、電気抵抗に基づく暖房に十分適合される。
【００４１】
しかしながら、発電機が抽出空気/外気のヒートポンプであるならば、利用可能なエネルギーは、式６によって計算され得る。
【００４２】
［式６］
2013542390.tif 000007
ここで、
a, b, c, d: ヒートポンプの特徴を示すパラメータ、
Te_evap: ヒートポンプの蒸発器での入口温度、
Te_cond: ヒートポンプのコンデンサでの入口温度、
H: 発電機で利用可能なエネルギーが推定される、次の24時間の中の時間) 
図1に示したような空気/空気のヒートポンプの場合に、次の関係:
Te_evap = Tint
Te_cond = Text_H
を考慮することが可能である。
【００４３】
当然に、第二のモジュール20は、先の式を特に対象とせず、かつ次の期間P中の一定の時間Hに利用可能なエネルギーのあらゆる計算モデルが、利用できる。この場合に、モジュールの入力データは、この他の計算モデルに適合される。
【００４４】
第三のモジュール30は、その熱挙動をモデル化するために、建物の熱特性の学習機能を利用する。
【００４５】
このために、本発明の実施形態は、式７によって表される熱モデルを考慮する。
【００４６】
［式７］
2013542390.tif 000008
ここで、
Echauffage_H: 時間Hまで必要な暖房エネルギー(kJ)、
Tint: 現時点での内部温度(K)、
Tint_cons_H: 時間Hでの内部設定温度(K)、
Text_H: 時間Hでの外部推定温度、
CAPct: (実際には主に家具に相当する)建物の短期熱容量(kJ/K)、
CAPlt: (実際には主に壁に相当する)建物の長期熱容量(kJ/K)、
GV: 建物の熱損失係数(kJ/(h.K))、
H: 発電機で利用可能なエネルギーが推定される、次の24時間の中の時間) 
【００４７】
この式は式８のように行列で書き表すことができる。
［式８］
Eheating_H = θTφ
ここで、θTは行列θの転置であり、θ = [CAPct CAPlt GV]である。
また、φは、式９のように表される。
［式９］
2013542390.tif 000009
このモジュール30は、実際のリスタート段階の知識に応じた建物の熱パラメータの自己適応を利用する。このためにモジュール30は、各リスタート段階に関して、発電機によって実際に費やされたエネルギーを、上記モデルによって予想されたエネルギーと比較し、これら二つの値が異なるならば、熱パラメータを調整する。
【００４８】
実際の暖房エネルギーは、例えば暖房回路上に位置するエネルギーメータによって直接測定できるか、又は発電機の作動時間、及び第二のモジュール20の記載の枠内で説明されたようなエネルギーの消費モデルに応じて推定できる。
【００４９】
熱パラメータCAPct、CAPlt、及びGVの自己適応は、次のアルゴリズム（式１０）に基づくことができる。
【００５０】
［式１０］
θ(j) = θ(j-1) + K(j).e(j)
ここで、jは、考慮される日を表している。
【００５１】
行列e及びKは、それぞれ測定暖房需要と、推定暖房需要との間の先験的な誤差、及びこの誤差を考慮に入れるために適用する適応利得を表す。これら二つの行列は、次のように計算される:
先験的な誤差e(j):
［式１１］
e(j) = Eheating(j) - φT(j)θ(j-1)
適応利得K(j):
［式１２］
K(j) = (P(j-1)φ(j))/(λ/μ + θT(j)P(j-1)θ(j))
行列Pは、次のようにして最新のものにされる。
［式１３］
Ｐ（ｊ） ＝ 1/λ[P(j-1) - P(j-1)φ(j)φT(j)P(j)/[λ/μ + θT(j)P(j-1)θ(j))]]
式１３中、係数λは、忘却因子であり、かつ係数μは、重み因子である。
【００５２】
当然に、このモジュールは、住居のあらゆる熱モデルの自己適応を可能にし得るが、上記のそれに限定されない。その上、この自己適応は、様々な方法に応じて調整できる。
【００５３】
第四のモジュール40は、期間Pに対する建物の暖房に必要なエネルギーの決定機能を利用する。
【００５４】
従って第四のモジュール40は、次のパラメータ:
-  上記の第三のモジュールによって定義された熱モデル、
-  第一のモジュールによって供給される期間Pに関する外部温度の推定、
-  内部設定温度のプロフィールを入力で含む。
【００５５】
第四のモジュール40は、式１４によって期間Pの時間Hに、設定温度に達するために必要なエネルギーを得るために、先に記載されたモジュールによって調整される、建物の熱モデルを利用する。
【００５６】
［式１４］
2013542390.tif 000010
第五のモジュール50は、暖房システムを操作する、建物の熱管理機能を果たす。
【００５７】
特に、第五のモジュール50は、低くした暖房電力を使用しながら、いかなる時間Hでも設定温度を得るために適切な方法で、発電機の始動を予測する目的で、第二及び第四のモジュール20、40の結果を比較する。この予測は、先に説明したリスタート段階に対応する、建物に人がいることの変化を管理するために、特に適切である。
【００５８】
上記の熱システムは、いかなる未知の環境においても、その実行を可能にするので、大きな自律性という利点を有する。その自動学習及びその設計は、その最適な働きに必要な全てのパラメータを自律的に決定し、かつ獲得することを可能にする。このようにして、熱システムは、同じハウジング内で上記の全てのモジュール、及び発電機をそれ自体として再編成する、唯一の装置として好適には現れる。場合により、マンマシンインタフェースは、設定温度のように、必要であれば一定のパラメータを手動で修正することを可能にし得る。
【００５９】
最初の始動の際に、熱システムは、高い精度を必要とせずに、工場で情報を与えられた平均値であってもよい初期化パラメータを含む。
【００６０】
しかしながら応用例において、本発明の熱システムは、モジュール10及び30を含まなくてもよく、これらの機能は、重要なパラメータを伝送するために熱システムと通信する、他のあらゆるシステムによっても外部委託できる。このようにしてすでに見たように、未来の外部温度は、気象ベースによって伝送でき、かつ建物の固有の熱パラメータは、建物の製造業者によって情報を与えられ得るか、又は独立した他のあらゆる装置によって計算され得る。
【００６１】
このようにして、本発明の熱システムは、次のステップE1、E2、E3':
E1 - 未来の時間Hまでに発電機で利用可能なエネルギーEgenerateur_H (kJ)を計算するステップと、
E2 - この時間Hに建物内で設定温度に達するために必要なエネルギーEchauffage_Hを計算するステップと、
E3' - 先の二つの値を比較し、一旦Egenerateur_H＜Echauffage_Hとなると、発電機を始動するステップとを含む住居の熱エネルギー管理方法を利用する。
【００６２】
この方法は、発電機が、特定の電力を要求せずに、正常状態で機能しながら、所望の時間Hに設定温度に達するために、時間Hまで残っている時間が十分であることを、このようにして保証できるようにする。
【００６３】
本発明は、従って正常な働きによって機能しながら、リスタート段階を管理するための高電力モードなしに探索される温度設定値を最もよく辿るために、発電機の始動を予測することを可能にすることに留意されたい。この予測は、本発明の概念から逸脱することなく、上記ステップE3'で定められた規則から僅かに離れ得ることに留意されたい。
【００６４】
このようにして、ステップE3'は更に一般的には、未来の温度設定点を、未来の時間Hまでに発電機で利用可能なエネルギーEgenerateur_H (kJ)、及びこの時間Hに建物内で設定温度に達するために必要なエネルギーEchauffage_Hを考慮に入れて遵守するために、前もって発電機を始動することからなってもよい。
【００６５】
先の方法は、予め定義された設定温度から、プログラムされたリスタートを管理するために十分に機能する。しかしながら、住人が予想されたよりも早く、又は不確定な時点に住居に帰るという、ある種の思いがけない状況が生じ得る。かかる場合に、この暖房が、唯一の発電機の限定された電力のみに依存するので、住人は、その住居の暖房を加速するいかなる手段も有さない。
【００６６】
これらの状況に対処する最小限の快適さに応じるために、熱システムは、あらゆる時点で、建物に人がいることに対応する快適設定温度に達するために必要な時間が、事前に定義された閾値tmaxよりも大きくないようにし、このことは、この住人が合理的な所定の時間内に快適温度を得ることを保証する。
【００６７】
このために、住居の熱管理方法は、発電機の始動の場合に直ちに、快適設定温度に達するために必要な温度が、閾値tmaxを超えないことを確認することからなるステップを含む。
【００６８】
このようにして、ステップE3'がEgenerateur_H＞Echauffage_Hであることを確認しても、H＞tmaxならば、その場合発電機は、ステップE3"により始動される。
【００６９】
このようにして最後に、本発明の概念は、未来の時間Hまでに発電機で利用可能なエネルギーEgenerateur_H (kJ)、及びこの時間Hに建物内で設定点に達するために必要なエネルギーEchauffage_Hを考慮に入れて、温度であれ、又は加熱時間であれ、快適設定点を遵守するために、前もって発電機を始動する、ステップE3に基づく。
【００７０】
注記として、かかるアプローチにより居住者は、熱システムに最低温度設定点を示すことがもはや必要でない:すなわち、以上に定義した最大時間tmaxのみが、人がいない期間における住居の熱を管理するために十分である。このことは、明らかに更に使いやすく、経済的かつ満足をさせる。しかしながら、システムがそれよりも低くなるべきでない、最低設定温度、例えば不凍温度によっても更に機能できる。
【００７１】
住居の熱管理方法は、居住者又は製作者による、次のデータ:
-  建物に人がいる場合の、少なくとも一つの快適温度の収集、
-  建物の人がいる及び/又は人がいない期間の収集、
-  建物の暖房の許可される最大時間tmaxの収集、の全部又は一部の予めの収集ステップを含む。
【００７２】
先に記載した方法のステップは、好ましくは考慮される未来の期間Pのいかなる未来の時間Hに関しても利用される。前記ステップは、建物が、人がいない状態から人がいる状態に移行する時間H、すなわちリスタート段階の管理に関して特に適切である。
【００７３】
その上、本発明は、建物の暖房に応じるために示されたが、本発明が、その空気調節を管理するために容易に実行できると当然思われる。
【００７４】
このようにして、取り上げられた解決法は、本発明の目的に十分に応え、かつ次の利点を有する:
-  高電力の相補的発電機に頼ることを回避して電力ピークを限定する、
-  費用を節約しながら、住人の熱的快適性を満たす、
-  極めて人里離れた建物に十分である、低電力発電機を使用することを可能にする。
【００７５】
図2〜図4は、序文に示した従来技術の二つの解決法と比較して、記載された解決法の働きを例として示す。
【００７６】
従来技術の第一の解決法は、二つの設定温度T1及びT2、例えば16及び19℃の間で機能する2 kWの発電機に基づく。建物に人がいる時間に対応すべき時点t1で、温度設定点が、T1からT2に移行する。発電機は、この時点t1で始動し、かつ傾斜11により設定温度T2に達する。
【００７７】
従来技術の第二の解決法は、2 kWの基本発電機と、6 kWの相補的発電機に基づく。高電力発電機が、このリスタート段階に使用されるので、発電機は、遙かに迅速に、時点t1で傾斜12により設定値に達する。
【００７８】
本発明による熱システムは、第一の解決法の傾斜と平行な傾斜13により、時点t1で設定温度T2に達するために発電機を始動させねばならない、時点t1に先行する時点t0を実際に決定する。この解決法により、高電力の暖房に頼ることなく、使用者の快適性が満たされる。
【００７９】
図3は、長期不在のシナリオにおける従来技術の二つの解決策の挙動を表す。かかるシナリオは、更に節約するために、更に低い内部温度を下げさせ得ることにおいて、前例と区別される。しかしながら、このことは、リスタート段階を複雑にする。
【００８０】
不在中に、調節が、12℃での最低設定温度T1の周りで行われる。時点t1で、居住者が帰宅し、かつ温度設定点を19℃の値T2に上げる。第一の解決法は、傾斜21により約12時間で最高設定点に達するが、第二の解決法の傾斜22よりも遅く、第二の解決法は、その高電力にもかかわらず設定点に4時間で達し、かかるシナリオにおいて、もはや満足がゆかない。注記として、曲線27は、この期間中の外部温度の変動を示す。
【００８１】
図4は、本発明の熱システムと同じシナリオを示す。不在期間中に、内部温度24は、最低設定点T1の周りで調節されないが、特に外部温度によって決まるので、時間により変化し、かつT1の上の約2℃に位置する、システムによって自動的に計算される、曲線25によって表される設定点の周りで調節される。このようにして時点t1で、傾斜23が設定点に達するために、約6時間の減少した時間しか必要でない。この解決法において、熱システムは、従ってこの帰宅時点を知らずに、帰宅時にこの6時間の暖房に達するために、不在中に必要な暖房を自動的に決定し、このことにより、最低の費用で居住者の快適性の望みに応えられるようになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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