Central heating installation with local control

Abstract: 1. A central heating installation comprising, arranged in various premises (A, B) a plurality of radiators (1a, 1b) each of which radiators is provided with a valve (7a, 7b) for regulating the flow of hot water subjected to the action of an actuating device (27a, 27b) with which is associated a temperature sensor (11a, 11b) located in a premises provided with at least one radiator, the actuating device or devices and the sensor of the same premises being connected through a single central control station (18) comprising means for determining the set temperature (Ta) of each premises and for producing a corresponding signal, and means (20, 20a, 20b) for comparating a temperature signal produced by the sensor (11a, 11b) with the set temperature signal, and for acting, in accordance with this comparison, on the regulating valve or valves (7a, 7b) through the actuating device or devices (27a, 27b) characterised in that there corresponds to each unit comprising a sensor (11a, 11b) and the actuating device or devices (27a, 27b) for a radiator of the same premises, a distinct module (17a, 17b) of the control station (18) comprising a comparator (20, 20a, 20b), and in that there is added to each module (17a, 17b), or to each group of modules, a counting device (28) which gives an indication, in respect of the heated premises, of the energy consumed for the production of hot water.

Description: Installation de chauffage central à régulation locale. La présente invention est relative à une installation de chauffage central à régulation locale, comportant notamment des robinets permettant le réglage du débit d'eau chaude dans les radiateurs des locaux à chauffer, par l'intermédiaire de dispositifs d'actionnement associés aux robinets respectifs, qui sont influencés par des sondes de température disposées dans ces locaux. En général, dans de telles installations de chauffage central, le réglage de chaque robinet est obtenu par modification de l'ouverture du clapet du robinet en fonction du point de consigne déterminé sur le robinet par l'utilisateur et de la température détectée par la sonde de température située dans le local où se trouvent le radiateur et son robinet, la sonde de température étant soit incluse dans le robinet, soit située à courte distance du robinet et reliée directement à celui-ci. Outre qu'il est nécessaire de régler dans chaque local'le point de consigne de chaque robinet, il faut plomber le robinet, et plus particulièrement le bouton fixant le point de consigne, dans le cas où, pour des raisons diverses et notamment pour des raisons d'économie d'énergie, on veut limiter la temperature d'un local. Ce plombage de chaque robinet dans chaque local entraîne la nécessité d'une vérification réguliere. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et a pour objet une installation de chauffage central comportant, répartis dans divers locaux, plusieurs radiateurs dont chacun est muni d'un robinet de réglage du débit d'eau chaude soumis à l'action d'un dispositif d'actionnement, auquel est associée une sonde de température située dans le même local que le radiateur, caractérisée par un poste de commande central, unique, auquel sont reliés la sonde et le dispositif d'actionnement associés à un même radiateur, et qui est muni de moyens pour comparer un signal de température émis par la sonde avec un signal de température de consigne affiché au poste de commande, et pour agir, en fonction de cette comparaison, sur le robinet de réglage par l'intermédiaire du dispositif d'actionnement. Ainsi, grâce à l'invention, on regroupe dans un même poste tous les points de consigne de réglage des robinets, permettant un contrôle plus facile, parce que centralisé, du chauffage de chaque local. De préférence, à chaque ensemble sonde-dispositif d'actionnement associé à un même radiateur correspond un module distinct du poste de commande, comprenant un comparateur dont les deux entrées sont alimentées respectivement par l'émetteur du signal de température de consigne et par la sonde produisant le signal de température effective, ainsi qu'un interrupteur connecté, à la sortie du comparateur, au dispositif d'actionnement et à une source de tension. Le dispositif d'actionnement de chaque robinet comporte avantageusement, suivant l'enseignement de la demande FR 78 02 618, au nom de la demanderesse, un bilame soumis à l'action d'une résistance électrique capable, en chauffant le bilame, de le déformer en fermant ainsi, à l'encontre de l'action d'un ressort, le clapet du robinet. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple - la fig. 1 est une vue schématique d'une installation selon l'invention; - la fig. 2 est une vue schmématique d'un module élémentaire d'un poste de commande central d'une installation selon l'invention; - la fig. 3 est une vue schématique d'un dispositif de mesure de répartition d'une installation selon l'invention. Suivant l'exemple représenté à la figure 1, 1 'in- vention s'applique à une installation de chauffage central d'un immeuble I à plusieurs étages (pour des facilités de représentation, seul un étage est représenté) comportant plusieurs locaux à chauffer, notamment des locaux A et B. Dans chaque local est placé un radiateur 1 (la pour le local A et lb pour le local B) alimenté en eau chaude par une chaudière 2 commune, une conduite d'amenée 3 commune et des conduites d'amenée 4a et 4b distinctes pour les radiateurs respectifs la, lb, des conduites 5a et 5b reliant la sortie des radiateurs la et lb à la chaudière 2 par une conduite de retour commune 6. Chaque conduite d'amenée 4a, 4b est reliée au radiateur correspondant la ou lb par un robinet de réglage (7a pour le radiateur la et 7b pour le radiateur lb) soumis à l'action d'un dispositif d'actionnement électrique qui comporte, par exemple, un bilame situé dans la tête du robinet et susceptible d'être chauffé par une résistance électrique pour assurer la fermeture du clapet du robinet, à l'encontre de l'action d'un ressort sollicitant le clapet en position d'ouverture (FR 78 02 618). Le dispositif d'actionnement 27a, 27b du robinet 7a ou 7b est relié à deux bornes d'un boîtier à bornes 8a, 8b, par deux fils électriques 9a ou 9b et lQa ou lOb. Dans chaque local est également située une sonde de mesure de température lla, llb reliée aux deux autres bornes du boîtier à bornes 8a, 8b par deux fils électriques 12a et 13a ou 12b et 13b. Chaque boîtier 8 à bornes de chaque local est relié par trois fils électriques 14, 15, 16 (14a, 15a, 16a pour le local A et 14b, 15b, 16b pour le local B) à un module élémentaire 17 d'un poste de commande central 18. Chacun des fils 15a, 15b est un fil de masse relié, dans le boîtier 8a, 8b, au fil 10a ou lOb connecté au dispositif d'actionnement 27a, 27b du robinet 7a ou 7b et au fil 12a ou 12b de la sonde de mesure de température lla, llb. Chaque fil 9a 9b relié au dispositif d'actionnement 27a, 27b est connecté au fil correspondant 14a, 14b connecté au module 17a, 17b, tandis que chaque fil 13a, 13b, relié à la sonde Ila, llb, est connecté.au fil correspondant 16a16b relié au module 17a, 17b. Chaque module élémentaire 17, tel que le module 17a du local A représenté à la figure 2, comporte un générateur de tension 19a dont la tension est déterminée en fonction de la température de consigne Ta désirée dans le local A, et qui est relié à l'une des entrées d'un comparateur de tension 20a dont l'autre entrée est reliée, par les fils 16a et 13a, à la sonde lla de mesure de température. La sortie du comparateur 20a est reliée à un interrupteur électronique 21a commandé par le comparateur, dont l'une des bornes est reliée à une source de tension 22a et l'autre borne au dispositif d'actionnement 27a du robinet 7a par les fils 9a et 14a. Les fils 15a et lOa, 12a relient la borne-masse du module élémentaire 17a avec le dispositif d'actionnement 27a du robinet 7a et la sonde lla. Le fonctionnement de l'installation est le suivant. La chaudière 2 envoie de l'eau chaude de chauffage par la conduite 3 à chaque radiateur 1 par un robinet 7 réglant, par l'intermédiaire du dispositif d'actionnement 27, le débit d'eau dans chaque radiateur 7, la conduite 6 assurant le retour de l'eau du radiateur à la chaudière 2. A l'aide du générateur 19a de tension variable du module élémentaire 17a, de commande de chauffage du local A, on détermine la température de consigne Ta du local A, voisine de celle qu'on désire maintenir dans le local A. Le générateur 19a crée alors un signal de tension Sa déterminé qui est envoyé au comparateur 20a. La sonde de mesure lla située dans le local A envoie également au comparateur 20a un signal de tension sa correspondant à la température réelle ta du local A. Dans le comparateur 20a on compare les deux signaux et, lorsque le signal sa mesuré par la sonde devient supérieur au signal de consigne Sa, l'interrupteur électronique 21a est rendu conducteur, de sorte que la source de tension 22a commande, par l'intermédiaire du dispositif d'actionnement 27a, la fermeture du robinet 7a. Par contre, lorsque la température ta mesurée par la sonde lla devient inférieure à la température de consigne Ta, l'interrupteur 21a coupe l'alimentation électrique du dispositif d'actionnement 27a, de sorte que le robinet 7a s'ouvre alors de lui-meme, par exemple sous l'effet du ressort qui sollicite son clapet. Bien que ce fonctionnement ait été décrit pour le chauffage du local A, le fonctionnement de l'installation en ce qui concerne le chauffage du local B est identique mais commandé par le module élémentaire 17b, la sonde llb, le dispositif d'actionnement 27b et le robinet 7b. Le fonctionnement d'une installation de ce type en ce qui concerne les autres locaux équipés de la même façon que les locaux A et B, avec liaison avec un module 17 distinct, est lui aussi identique. Grâce à l'invention, il est donc possible d'assurer la régulation du chauffage de chaque local en fonction de la température désirée dans ce local, tout en permettant un contrôle centralisé. En effet, on règle le chauffage de chaque local par le dispositif d'actionnement 27 du robinet 7 en fonction de la température du local mesurée par la sonde 11, mais aussi en fonction d'une température de consigne déterminée dans un endroit commun à tous les locaux ou à un groupe de locaux d'un immeuble par exemple. Cette installation permet de tenir compte des fluctuations d'apports extérieurs de chaleur qui se produisent dans un local déterminé, sans influencer le chauffage dans les autres locaux. Le fait de centraliser les modules élémentaires avec détermination d'une température de consigne pour chaque local permet d'assurer un contrôle de cette température de consigne et d'éviter notamment que les occupants des locaux chauffés ne les règlent dans des conditions qui entraîneraient un gaspillage d'énergie. Ceci est particulièrement intéressant dans des lieux publics, des bureaux ou des immeubles d'habitation, où il est souhaitable de limiter les températures au niveau nécessaire. Des économies d'énergie peuvent donc être réalisées avec l'installation suivant l'invention. Alors que dans l'exemple décrit ci-dessus chaque module élémentaire comporte un générateur de tension 19 dont la tension, variable, est établie en fonction de la température de consigne du local correspondant, on peut utiliser un seul générateur de tension variable 19 pour plusieurs modules élémentaires. Ainsi, une même température de consigne sera déterminée pour pour plusieurs locaux. On peut également prévoir dans le poste de commande central 18 une ou plusieurs horloges de commande destinées à moduler les signaux des générateurs de tension variable 19 de chacun des modules, ou d'un groupe de modules, en fonction de l'heure. Ainsi, un abaissement de la température de consigne peut être commandé par cette horloge, ou ces horloges, à certaines heures de la journée, par exemple la nuit. Avec plusieurs horloges ont peut assigner à des groupes de locaux une modulation différente de la température en fonction de l'heure. Une variante de l'invention consiste à adjoindre à chaque module élémentaire un dispositif de comptage permettant de répartir entre les locaux d'un immeuble la consommation d'énergie de la chaudière et les frais correspondants. Ce dispositif (représenté à la fig. 3) comporte un amplificateur 23 dont l'entrée est reliée à la sortie du générateur 19 de tension variable du module élémentaire. En parallèle, sur cet amplificateur 23 est branchée une résistance électrique 24 dont la valeur ohmique est fonction de la surface de chauffe du radiateur 1 du local correspondant. L'ensemble formé par la résistance électrique 24 et la sortie de l'amplificateur 23 est relié, en 30, à une première entrée d'un comparateur 25 dont l'autre entrée est reliée à un générateur de tension en dents de scie 26. La sortie de ce comparateur 25 est reliée à un compteur électromécanique 28. Ainsi, la tension à la première entrée du comparateur 25, fonction de la température de consigne et de la surface de chauffe du local, est comparée aux signaux délivrés par le générateur 26. Le compteur assure un comptage de la période de temps pendant laquelle cette tension est supérieure aux signaux de tension délivrés par le générateur 26. Si la température de consigne demandée est augmentée ou diminuée, cette période de temps de comptage augmente ou diminue respectivement et, d'autre part, il est tenu compte, par la résistance 24, de la surface de chauffe du radiateur 1 et par conséquent de la dimension du local. On peut aussi assurer ce comptage, non pas en reliant l'amplificateur 23 à la sortie du générateur 19, mais à l'arrivée du fil 16 reliant la sonde de température 11 à l'élément modulaire. Dans ce cas, le comptage n'est plus fonction de la température de consigne mais de la température mesurée dans le local par la sonde. Alors que dans la variante ci-dessus un dispositif de comptage est associé à chaque module élémentaire, on peut prévoir un seul dispositif de comptage pour plusieurs modules élémentaires. Dans ce cas, les modules comportent chacun un amplificateur 23 et une résistance 24 dont la valeur chnique correspond à la surface de chauffe du radiateur correspondant, et les sorties 30 des ensembles formés dans les modules respectifs par l'amplificateur 23 et la résistance 24 sont branchées en parallèle sur la première entrée du comparateur 25. I1 n'existe alors qu'un comparateur 25, qu'un générateur 26 et qu'un compteur électromécanique 28 pour plusieurs locaux. De même il est possible de brancher en parallèle plusieurs ensembles comprenant une sonde 11, un amplificateur 23 et une résistance 24, avec une sortie com mune 30, les éléments 25,26, 28 étant eux aussi communis. Bien entendu, dans une installation selon l'invention il est possible d'associer à chaque radiateur un robinet 7, dont le dispositif d'actionnement 27 est commandé électriquement, selon l'invention, mais com portant en outre un bouton de commande manuelle qui permet seulement, soit la confirmation de l'ouverture déjà établie par la commande électrique, soit la fermeture du robinet dans le cas où la commande électrique provoquerait l'ouverture. Un tel dispositif d'actionnement est décrit et représenté dans la demande FR 78 02 618 déjà citée. I1 est également possible de combiner avec 1 'ins- tallation de chauffage central qui a été décrite tout autre dispositif de régulation, agissant sur la chaudière ou sur l'installation de chauffage en amont des robinets de radiateur. Par exemple il est possible de modifier la température de l'eau alimentant les radiateurs 1 en fonction de la température de l'air extérieur aux locaux à chauffer, température mesurée par une sonde extérieure. Certains locaux peuvent évidemment comporter plusieurs radiateurs et des dispositifs d'actionnement en nombre correspondant, associés à une seule sonde et reliés à un même module. De même, dans le dispositif de comptage la résistance 24 peut être représentative de la surface de chauffe de plusieurs locaux, avec un seul amplificateur 23 et un générateur 19 unique.

Claims: REVENDICATIONS 1. Installation de chauffage central comportant, répartis dans divers locaux, plusieurs radiateurs dont chacun est muni d'un robinet de réglage du débit d'eau chaude soumis à l'action d'un dispositif d'actionnement, auquel est associée une sonde de température située dans un local équipé d'au moins un radiateur, le ou les dispositifs d'actionnement et la sonde d'un même local étant reliés par un poste de commande central, unique, muni de moyens pour comparer un signal de température émis par la sonde avec un signal de température de consigne affiché au poste de commande, et pour agir, en fonction de cette comparaison, sur le ou les robinets de réglage par l'intermédiaire du ou des dispositifs d'actionnement, caractérisée en ce que, à chaque ensemble comprenant une sonde (11) et le ou les dispositifs d'actionnement (27) de radiateur d'un même local correspond un module distinct (17) du poste de commande (18), comprenant un comparateur (20) dont les deux entrées sont alimentées respectivement par l'émetteur du signal de température de consigne (19) et par la sonde (11) produisant le signal de température effective, ainsi qu'un interrupteur (21) connecté à la sortie du comparateur, au dispositif d'actionnement (27), où à chaque dispositif d'actionnement, et à une source de tension (22). 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'émetteur du signal de température de consigne est un générateur de tension variable (19) dont la tension est représentative de cette température. 3. Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque module (17) comporte un émetteur de signal de température de consigne (19) 4. Installation suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'un même émetteur de signal de température de consigne (19) est commun à plusieurs modules (17). 5. Installation suivant l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le poste de commande comporte au moins une horloge, caractérisée en ce que l'horloge est prévue pour moduler, en fonction de l'heure, les signaux de température de consigne produits par les émetteurs (19) de chacun des modules (17) ou d'un groupe de modules. 6. Installation suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, à chaque module (17), ou à chaque groupe de modules, est adjoint un dispositif de comptage (28) permettant de répartir entre les locaux chauffés l'énergie consommée pour la production d'eau chaude. 7. Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le générateur de tension variable (19) d'un module (17), ou d'un groupe de modules, est relié à l'entrée d'un amplificateur (23), en parallèle duquel est branchée au moins une résistance (24) représentative de la surface de chauffe du radiateur (1) correspondant, ou d'un groupe de radiateurs, la sortie (30) commune à l'amplificateur (23) et à la résistance (24) étant connectée à l'une des entrées d'un comparateur (25) dont l'autre entrée est connectée à un générateur de tension en dents de scie (26) et dont la sortie est reliée à un compteur électromécanique (28). 8. Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que la sonde (11) associée à au moins un radiateur (1) est reliée à l'entrée d'un amplificateur (23), en parallèle duquel est branchée une résistance (24) représentative de la surface de chauffe du radiateur (1), ou des radiateurs, la sortie (30) commune à l'amplificateur (23) et à la résistance (24) étant connectée à l'une des entrées d'un comparateur (25), éventuellement commun aux sondes respectives de plusieurs locaux, dont l'autre entrée est connectée à un générateur de tension en dents de scie (26) et dont la sortie est reliée à un compteur électromécanique (28). 9. Installation suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le dispositif d'actionnement de chaque robinet (7) comporte un bilame soumis à l'action d'une résistance électrique capable, en chauffant le bilame, de le déformer en fermant ainsi, à 11 encontre de l'action d'un ressort, le clapet du robinet.

Inventors: GILLANT, MARC
Applicants: SAUNIER DUVAL EAU CHAUDE CHAUFFAGE  S.D.E.C.C. - SOCIETE ANONYME
Application year: 1979
Main classification: F24D19
IPC codes: F24D19, G05D23