FR2470409A1 - Regulator for heating installation - has working fluid thermostat automatically altered by room thermostat via two position switch supplying bidirectional electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un régulateur pour installation de chauffage. L'invention s'applique notamment aux installations de chauffage domestiques, collectives ou industrielles comprenant une pompe à chaleur. The present invention relates to a regulator for a heating installation. The invention applies in particular to domestic, collective or industrial heating installations comprising a heat pump.
Le régulateur du genre visé par l'invention doit permettre de régler l'apport calorifique de l'installation de chauffage en fonction des besoins existant dans les locaux à réchauffer. The regulator of the type targeted by the invention must make it possible to adjust the calorific contribution of the heating installation according to the needs existing in the premises to be heated.
Dans certaines installations connues, l'appareil de chauffage fonctionne en permanence, tandis que le régulateur comprend une vanne à trois voies commandée par un thermostat pour mitiger le fluide convecteur en vue de le ramener à la température voulue. In certain known installations, the heater operates continuously, while the regulator comprises a three-way valve controlled by a thermostat to mitigate the convective fluid in order to bring it back to the desired temperature.
Ce genre d'installations ne peut avoir un bon rendement puisque son fonctionnement consiste à produire un fluide chaud dont on dégrade ensuite l'énergie calorifique par mélange avec un fluide moins chaud. This kind of installation cannot have a good yield since its operation consists in producing a hot fluid which one then degrades the calorific energy by mixing with a less hot fluid.
D'autres installations connues remédient à cet inconvénient. Elles comprennent un thermostat d'ambiance placé dans le local à réchauffer pour commander la mise en marche ou l'arrêt de l'appareil de chauffage selon la température affichée sur le thermostat. Other known installations remedy this drawback. They include a room thermostat placed in the room to be heated to control the switching on or off of the heater according to the temperature displayed on the thermostat.
Comme les locaux à réchauffer ont généralement une inertie thermique relativement importante, l'appareil de chauffage fonctionne par intervalles de temps plus ou moins prolongés, au cours desquels le fluide convecteur a le temps d'atteindre une température élevée. Ceci constitue un inconvénient particulièrement grave dans le cas où l'appareil de chauffage est une pompe à chaleur. En effet, le coefficient de performance d'une pompe à chaleur est d'autant plus faible que l'élévation de température produite par la pompe à chaleur est importante. As the premises to be heated generally have a relatively high thermal inertia, the heater operates at more or less prolonged intervals of time, during which the convective fluid has time to reach a high temperature. This is a particularly serious drawback in the case where the heater is a heat pump. In fact, the coefficient of performance of a heat pump is lower the higher the temperature produced by the heat pump.
Dans d'autres types d'installations connues, un thermostat réglable manuellement est monté sur le circuit de fluide convecteur pour maintenir ce dernier au voisinage d'une température donnée. Par ailleurs, un thermostat d'ambiance commande la marche ou l'arrêt d'une pompe de circulation du fluide convecteur. In other types of known installations, a manually adjustable thermostat is mounted on the convective fluid circuit to maintain the latter in the vicinity of a given temperature. In addition, a room thermostat controls the start or stop of a convective fluid circulation pump.
Le fluide est ainsi maintenu à une température limitée de sorte que le coefficient de performance de la pompe à chaleur est amélioré. The fluid is thus maintained at a limited temperature so that the coefficient of performance of the heat pump is improved.
Néanmoins, l'utilisateur de ce genre d'installations préfère généralement régler le thermostat du circuit de fluide à une température assez élevée, et laisse le soin au thermostat d'ambiance de doser le chauffage des locaux. L'utilisateur évite ainsi d'avoir à modifier fréquemment le réglage du thermostat du circuit de fluide, par exemple selon les variations de température extérieure ou le nombre de pièces occupées dans les locaux. However, the user of this type of installation generally prefers to set the thermostat of the fluid circuit to a fairly high temperature, and leaves it to the room thermostat to control the space heating. The user thus avoids having to frequently change the setting of the thermostat of the fluid circuit, for example according to the variations in outside temperature or the number of rooms occupied in the premises.
Il en résulte que le fluide convecteur est presque toujours maintenu à une température inutilement élevée relativement aux besoins calorifiques des locaux à chauffer. La pompe à chaleur de ce genre d'installation ne fonctionne donc pas avec un coefficient de performance satisfaisant. As a result, the convective fluid is almost always maintained at an unnecessarily high temperature relative to the calorific requirements of the premises to be heated. The heat pump of this type of installation therefore does not operate with a satisfactory coefficient of performance.
L'un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients en réalisant un régulateur de conception relativement simple pour installation de chauffage, qui permette de diminuer la dépense d'énergie nécessaire au chauffage des locaux par rapport aux installations connues. One of the aims of the invention is to remedy these drawbacks by producing a regulator of a relatively simple design for a heating installation, which makes it possible to reduce the energy expenditure necessary for heating the premises compared to known installations.
L'invention vise ainsi un régulateur de température pour une installation de chauffage comprenant un appareil pour chauffer un fluide convecteur et un circuit pour ce fluide. Ce régulateur comporte un ther mostat réglable, sensible à la température du fluide convecteur et commandant la mise en route et l'arrêt de l'appareil de chauffage, et un thermostat d'ambiance réglable destiné à être placé-dans le local à chauffer et sensible à la température régnant dans ce local. The invention thus relates to a temperature regulator for a heating installation comprising an apparatus for heating a convective fluid and a circuit for this fluid. This regulator comprises an adjustable ther mostat, sensitive to the temperature of the convective fluid and controlling the switching on and off of the heating appliance, and an adjustable room thermostat intended to be placed in the room to be heated and sensitive to the temperature prevailing in this room.
Suivant l'invention, le régulateur de température est caractérisé en ce que le thermostat d'ambiance est associé à des moyens pour modifier automatiquement le reglage du thermostat sensible à la température du fluide en fonction de l'écart entre la température régnant dans le local et de la température affichée pour le thermostat d'ambiance. According to the invention, the temperature regulator is characterized in that the room thermostat is associated with means for automatically modifying the setting of the thermostat sensitive to the temperature of the fluid as a function of the difference between the temperature prevailing in the room and the temperature displayed for the room thermostat.
Ainsi, la régulation de température dans les locaux à chauffer résulte d'une adaptation automatique du réglage du thermostat sensible à la température du fluide, aux besoins calorifiques des locaux à chauffer. Le fluide convecteur est de ce fait maintenu à une température juste suffisante pour assurer ce chauffage. Dans le cas où l'appareil de chauffage comprend une pompe à chaleur, le coefficient de performance de cette dernière est notablement amélioré par rapport à celui que l'on-rencontre dans les installations de chauffage connu. Thus, the temperature regulation in the rooms to be heated results from an automatic adaptation of the thermostat setting sensitive to the temperature of the fluid, to the calorific needs of the rooms to be heated. The convective fluid is therefore kept at a temperature just sufficient to ensure this heating. In the case where the heating apparatus comprises a heat pump, the coefficient of performance of the latter is notably improved compared to that which is encountered in known heating installations.
Dans la suite, on désignera par température de réglage la température à laquelle est réglé le thermostat sensible à la température du fluide convecteur, et par température affichée la température à laquelle est réglé le thermostat d'ambiance. In the following, the temperature at which the thermostat sensitive to the temperature of the convective fluid is adjusted will be designated by the setting temperature, and by the displayed temperature the temperature at which the room thermostat is adjusted.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le régulateur comprend des-moyens pour autoriser la diminution et interdire l'augmentation de la température de réglage du fluide quand la température du fluide convecteur est insuffisante relativement à cette température de réglage, et pour autoriser l'aug mentation et interdire la diminution de la température de réglage dans le cas contraire. According to an advantageous embodiment of the invention, the regulator comprises means for authorizing the decrease and prohibiting the increase in the setting temperature of the fluid when the temperature of the convective fluid is insufficient relative to this setting temperature, and for authorize the increase and prohibit the decrease in the set temperature otherwise.
Ainsi, le régulateur ne peut commander l'augmentation de la température de réglage alors que l'appareil de chauffage est en fonctionnement, ou bien diminuer cette température quand l'appareil de chauffage est à l'arrêt. Thus, the regulator cannot control the increase in the setting temperature while the heater is in operation, or decrease this temperature when the heater is off.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après. Other features and advantages of the invention will emerge from the description below.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1 est une vue schématique d'un régulateur conforme à l'invention, en phase d'augmentation de la température de réglage;
- la figure 2 est un schéma dé l'installation de la figure 1, en phase de demande de chauffe;
- la figure 3 est un schéma de l'installation de la figure 1, en phase de diminution de la température de réglage;
- la figure 4 est un schéma de l'installation de la figure 1, en phase d'arrêt de la chauffe; et
- la figure 5 est un graphique permettant de comparer le fonctionnement de l'installation conforme à l'invention au fonctionnement d'une installation de type connu.In the appended drawings, given by way of nonlimiting examples:
- Figure 1 is a schematic view of a regulator according to the invention, in the phase of increasing the adjustment temperature;
- Figure 2 is a diagram of the installation of Figure 1, in the heating demand phase;
- Figure 3 is a diagram of the installation of Figure 1, in phase of reduction of the adjustment temperature;
- Figure 4 is a diagram of the installation of Figure 1, in the heating shutdown phase; and
- Figure 5 is a graph for comparing the operation of the installation according to the invention to the operation of an installation of known type.
L'installation de chauffage représentée à la figure 1 comprend un appareil de chauffage, tel qu'une pompe à chaleur, schématisé en 1 destiné à réchauffer un fluide convecteur tel que de l'eau contenue dans un circuit 2 qui comprend notamment un réservoir d'accumulation 3. Le circuit 2, partiellement représenté à la figure 1, est relié à des radiateurs ou convecteurs disposés dans les locaux à chauffer. The heating installation shown in FIG. 1 comprises a heating device, such as a heat pump, shown diagrammatically in 1 intended to heat a convective fluid such as water contained in a circuit 2 which notably comprises a tank d 'accumulation 3. The circuit 2, partially shown in Figure 1, is connected to radiators or convectors arranged in the premises to be heated.
Le régulateur conforme à l'invention comprend un thermostat 4, par exemple du type à bilame, sensible à la température de l'eau contenue dans le réservoir d'accumulation 3. Le thermostat 4 est associé à une sonde thermométrique 5 fixée à la paroi du réservoir 3, et dont l'organe sensible 6 baigne dans le liquide contenu dans le réservoir 3. Par ailleurs, le thermostat 4 comprend une tige rotative de réglage 7, dont la position angulaire détermine la température de réglage de ce thermostat, c'est-à-dire la température au voisinage de laquelle l'eau du circuit 2 doit être maintenue. The regulator according to the invention comprises a thermostat 4, for example of the bimetal type, sensitive to the temperature of the water contained in the accumulation tank 3. The thermostat 4 is associated with a thermometric probe 5 fixed to the wall of the reservoir 3, and whose sensitive member 6 is immersed in the liquid contained in the reservoir 3. Furthermore, the thermostat 4 comprises a rotary adjustment rod 7, the angular position of which determines the adjustment temperature of this thermostat, c ' that is to say the temperature in the vicinity of which the water of circuit 2 must be maintained.
En fonction de l'écart entre la température de réglage déterminée par la position angulaire de la tige 7 et la température mesurée par la sonde 5, le thermostat 4 commande par des moyens connus schématisés en 8, l'ouverture ou la fermeture d'un interrupteur 9 qui commande l'alimentation électrique du bobinage d'un relais 10 , entre les bornes P (phase) et
N (neutre) du réseau.Depending on the difference between the adjustment temperature determined by the angular position of the rod 7 and the temperature measured by the probe 5, the thermostat 4 controls by known means shown diagrammatically at 8, the opening or closing of a switch 9 which controls the electrical supply to the coil of a relay 10, between terminals P (phase) and
N (neutral) of the network.
Quand la température relevée par la sonde 5 est suffisante relativement à la température de réglage déterminée par la position angulaire de la tige 7, le relais 10 commande l'ouverture d'un interrupteur 11 placé sur un circuit 12 de commande de la pompe à chaleur 1, de sorte que cette dernière est à l'arrêt, comme représenté aux figures 1 et 4. When the temperature recorded by the probe 5 is sufficient relative to the adjustment temperature determined by the angular position of the rod 7, the relay 10 controls the opening of a switch 11 placed on a circuit 12 for controlling the heat pump 1, so that the latter is stopped, as shown in FIGS. 1 and 4.
Par contre, quand la température relevée par la sonde 5 est insuffisante relativement à la température de réglage, le relais 10 met ou maintient la pompe à chaleur 1 en fonctionnement, comme représenté aux figures 2 et 3. On the other hand, when the temperature recorded by the probe 5 is insufficient relative to the setting temperature, the relay 10 puts or keeps the heat pump 1 in operation, as shown in FIGS. 2 and 3.
Dans l'exemple représenté, l'interrupteur 9 est ouvert quand la pompe à chaleur 1 est à l'arrêt, et est fermé dans le cas contraire. In the example shown, the switch 9 is open when the heat pump 1 is stopped, and is closed otherwise.
Le thermostat 4 comprend des moyens, connus en eux-mêmes, pour que la commutation de l'interrupteur 9 intervienne non pas dès que l'écart entre la température de réglage et la température réelle de l'eau change de signe, mais seulement quand cet écart a atteint une certaine valeur. The thermostat 4 includes means, known in themselves, so that the switching of the switch 9 does not take place as soon as the difference between the setting temperature and the actual water temperature changes sign, but only when this difference has reached a certain value.
Par ailleurs, le régulateur conforme à l'invention comprend un thermostat d'ambiance 15, par exemple du type à bilame, comportant de façon connue une sonde de température d'ambiance 16 et à un dispositif d'affichage de température 17. L'ensemble comprenant le thermostat 15, la sonde 16 et le dispositif d'affichage 17, est destiné à être installé en général dans le local principal à chauffer. De ce fait, le thermostat 15 est en général éloigné géographiquement du reste du régulateur. Furthermore, the regulator according to the invention comprises a room thermostat 15, for example of the bimetallic type, comprising in a known manner a room temperature probe 16 and a temperature display device 17. The assembly comprising the thermostat 15, the probe 16 and the display device 17, is intended to be installed in general in the main room to be heated. As a result, the thermostat 15 is generally geographically distant from the rest of the regulator.
Conformément à l'invention, le thermostat d'ambiance 15 est associé à des moyens pour modifier automatiquement le réglage du thermostat 4 en fonction de l'écart entre la température mesurée par la sonde 16 et la température affichée au dispositif 17. According to the invention, the room thermostat 15 is associated with means for automatically modifying the setting of the thermostat 4 as a function of the difference between the temperature measured by the probe 16 and the temperature displayed on the device 17.
Ces moyens comprennent deux branches de circuits 18, 19 affectées respectivement à l'augmentation et à la diminution de la température de réglage du thermostat 4. Chacune des branches de circuit 18, 19, quand elle est fermée, met sous tension entre les bornes P,
N, l'un des enroulements d'un moteur 21 à deux enroulements capable de tourner dans les deux sens selon l'en- roulement alimenté. L'arbre de sortie 22 du moteur 21 est couplé à la tige 7 du thermostat 4. L'arbre de sortie 22 a par exemple une vitesse de rotation d'un demi-tour par heure.These means comprise two branches of circuits 18, 19 assigned respectively to increasing and decreasing the temperature for adjusting the thermostat 4. Each of the circuit branches 18, 19, when closed, energizes between the terminals P ,
N, one of the windings of a motor 21 with two windings capable of rotating in both directions depending on the winding supplied. The output shaft 22 of the motor 21 is coupled to the rod 7 of the thermostat 4. The output shaft 22 has for example a rotation speed of half a revolution per hour.
La fermeture ou l'ouverture des branches de circuit 18, 19 dépend notamment d'un commutateur 23 à deux positions F (froid), C (chaud) commandé par le thermostat 15 en fonction de l'écart existant entre la température mesurée par la sonde 16 et la température affichée au dispositif 17. The closing or opening of the circuit branches 18, 19 depends in particular on a switch 23 with two positions F (cold), C (hot) controlled by the thermostat 15 as a function of the difference existing between the temperature measured by the probe 16 and the temperature displayed on device 17.
Quand la température mesurée par la sonde 16 est insuffisante relativement à la température affichée au dispositif 17, le commutateur 23 est en position
F, dans laquelle il est fermé pour la branche de circuit 18, et ouvert pour la branche de circuit 19, comme représenté aux figures 1 et 2. Quand au contraire la température mesurée par la sonde 16 est suffisante relativement à la température affichée, l'interrupteur 23 est en position C, dans laquelle il est fermé pour la branche de circuit 19 et ouvert pour la branche de circuit 18, comme représenté aux figures 3 et 4.When the temperature measured by the probe 16 is insufficient relative to the temperature displayed on the device 17, the switch 23 is in the position
F, in which it is closed for the circuit branch 18, and open for the circuit branch 19, as shown in FIGS. 1 and 2. When, on the contrary, the temperature measured by the probe 16 is sufficient relative to the displayed temperature, l the switch 23 is in position C, in which it is closed for the circuit branch 19 and open for the circuit branch 18, as shown in FIGS. 3 and 4.
Le thermostat 15 comprend, de manière analogue au thermostat 4, des moyens pour que la commutation du commutateur 23 intervienne non pas dès que l'écart entre la température lue par la sonde 16 et la température affichée au dispositif 17 change de signe, mais quand cet écart atteint une certaine valeur donnée. Thermostat 15 comprises, in a manner similar to thermostat 4, means so that the switching of switch 23 occurs not as soon as the difference between the temperature read by the probe 16 and the temperature displayed on the device 17 changes sign, but when this difference reaches a certain given value.
Dans l'exemple représenté, le commutateur 23 comprend une borne A reliée en permanence au neutre
N du réseau. Cette borne A est reliée sélectivement aux bornes F ou C selon la position du commutateur 23.In the example shown, the switch 23 comprises a terminal A permanently connected to the neutral
Network N. This terminal A is selectively connected to the terminals F or C depending on the position of the switch 23.
Ainsi, les branches 18, 19, quand elles sont fermées, font communiquer les enroulements correspondants du moteur 21 avec le neutre N du réseau. Le moteur 21 est par ailleurs relié à la borne P, par un fil 24.Thus, the branches 18, 19, when they are closed, make the corresponding windings of the motor 21 communicate with the neutral N of the network. The motor 21 is also connected to the terminal P, by a wire 24.
Selon une particularité importante de l'invention, le régulateur conforme à l'invention, comprend encore des moyens pour autoriser la diminution et interdire l'augmentation de la température de réglage du thermostat 4 quand la température du fluide convecteur est insuffisante relativement à cette température de réglage, et pour autoriser l'augmentation et interdire la diminution de la température de réglage dans le cas contraire. According to an important feature of the invention, the regulator according to the invention also comprises means for authorizing the decrease and prohibiting the increase in the temperature for adjusting the thermostat 4 when the temperature of the convective fluid is insufficient relative to this temperature setting, and to authorize the increase and prohibit the decrease in the setting temperature otherwise.
Ces moyens comprennent deux interrupteurs 25, 26 montés respectivement sur les branches de circuit 18, 19, et commandés par le relais 10. Les interrupteurs 25, 26 fonctionnent en opposition de sorte que quand l'interrupteur 25 est fermé, l'interrupteur 26 est ouvert, la pompe à chaleur 1 étant alors à l'arrêt (figures 1 et 4), et vice versa quand la pompe à chaleur 1 est en fonctionnement (figures 2 et 3?. These means comprise two switches 25, 26 mounted respectively on the circuit branches 18, 19, and controlled by the relay 10. The switches 25, 26 operate in opposition so that when the switch 25 is closed, the switch 26 is open, the heat pump 1 then being stopped (Figures 1 and 4), and vice versa when the heat pump 1 is in operation (Figures 2 and 3 ?.
L'arbre de sortie 22 du moteur 21 porte une came 27 qui commande l'ouverture ou la fermeture de deux interrupteurs 31, 32 montés chacun sur l'une des branches 18, 19 et destinés à donner respectivement une limite supérieure et une limite inférieure à la température de réglage du thermostat 4. La came 27 est circulaire à l'exception d'une saillie profilée 28 et actionne les interrupteurs 31, 32 par l'intermédiaire d'équipages schématisés en 33, 34 (figure 1), qui comprennent des moyens tels que poussoirs, biellettes ou analogues. Quand l'un ou l'autre des équipages 33, 34 est au droit de la saillie 28, l'interrupteur 31 ou 32 associé est ouvert et l'alimentation de l'enroulement correspondant du moteur 21 est interdite.De préférence, la position relative des équipages 33, 34 par rapport à la came 27 et la dimension angulaire de la saillie 28 donnent à la came 27 une course angulaire d'environ 2700, la température de réglage variant par exemple entre 200C et 600C. The output shaft 22 of the motor 21 carries a cam 27 which controls the opening or closing of two switches 31, 32 each mounted on one of the branches 18, 19 and intended to give respectively an upper limit and a lower limit at the thermostat setting temperature 4. The cam 27 is circular with the exception of a profiled projection 28 and actuates the switches 31, 32 by means of equipment shown diagrammatically at 33, 34 (FIG. 1), which include means such as pushers, rods or the like. When either of the crews 33, 34 is in line with the projection 28, the associated switch 31 or 32 is open and the supply of the corresponding winding of the motor 21 is prohibited. Preferably, the position relative of the crews 33, 34 relative to the cam 27 and the angular dimension of the projection 28 give the cam 27 an angular travel of about 2700, the adjustment temperature varying for example between 200C and 600C.
Le régulateur conforme à l'invention qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante:
Si la température mesurée par la sonde 5 est suffisante relativement à la température de réglage du thermostat 4, la pompe à chaleur 1 est à l'arrêt, l'interrupteur 25 est fermé tandis que l'interrupteur 26 est ouvert, comme représenté aux figures 1 et 4.The regulator in accordance with the invention which has just been described operates as follows:
If the temperature measured by the probe 5 is sufficient relative to the setting temperature of the thermostat 4, the heat pump 1 is stopped, the switch 25 is closed while the switch 26 is open, as shown in the figures 1 and 4.
Dans la situation représentée à la figure 1, la température mesurée par la sonde 16 est insuffisante relativement à la température affichée au dispositif 17, de sorte que, sous l'effet du thermostat 15, le commutateur 23 est en position F. Ainsi, le commutateur 23 et l'interrupteur 25 sont fermés pour la branche de circuit 18 de sorte que le moteur 21 fait tourner la tige 7 dans le sens d'une augmentation de la température de réglage du thermostat 4. In the situation represented in FIG. 1, the temperature measured by the probe 16 is insufficient relative to the temperature displayed on the device 17, so that, under the effect of the thermostat 15, the switch 23 is in position F. Thus, the switch 23 and switch 25 are closed for the circuit branch 18 so that the motor 21 rotates the rod 7 in the direction of an increase in the temperature for adjusting the thermostat 4.
Dès que la température mesurée par la sonde 5 devient insuffisante relativement à la température de réglage en cours d'augmentation, le relais 10 commande la mise en marche de la pompe à chaleur 1 et l'ouverture de l'interrupteur 25. As soon as the temperature measured by the probe 5 becomes insufficient relative to the setting temperature being increased, the relay 10 controls the starting of the heat pump 1 and the opening of the switch 25.
Cette situation est schématisée à la figure 2. Le moteur 21 n'est plus alimenté et la température de réglage reste fixe tandis que la pompe à chaleur 1 réchauffe l'eau du circuit 2. This situation is shown diagrammatically in FIG. 2. The motor 21 is no longer supplied with power and the adjustment temperature remains fixed while the heat pump 1 heats the water of circuit 2.
Si, à la suite par exemple d'une augmentation de la température extérieure, la température ambiante devient excessive et entraine le passage du commutateur 23 en position C, ce dernier ferme la branche de circuit 19. Comme l'interrupteur 26 est également fermé, le moteur 21 fait tourner la tige 7 dans le sens d'une diminution de la température de réglage. Cette situation est représentée à la figure 3. If, for example following an increase in the outside temperature, the ambient temperature becomes excessive and causes switch 23 to pass to position C, the latter closes the circuit branch 19. As the switch 26 is also closed, the motor 21 rotates the rod 7 in the direction of a decrease in the adjustment temperature. This situation is shown in Figure 3.
Dès que la température de réglage a suffisamment diminué pour entraîner l'arrêt de la pompe à chaleur 1, l'interrupteur 26 s'ouvre et la température de réglage reste fixe (figure 4). As soon as the setting temperature has dropped enough to stop the heat pump 1, the switch 26 opens and the setting temperature remains fixed (Figure 4).
Si le commutateur 23 reste assez longuement en position F, on assiste à une alternance des situations représentées aux figures 1 et 2, c'est-à-dire à une augmentation par paliers successifs de la température de réglage. If the switch 23 remains long enough in position F, there is an alternation of the situations shown in Figures 1 and 2, that is to say an increase in successive stages of the adjustment temperature.
Si au contraire le commutateur 23 reste assez longuement en position C, on assiste à une alternance des situations représentées aux figures 3 et 4, et à une diminution par paliers successifs de la température de réglage. If, on the contrary, the switch 23 remains in position C for a sufficiently long time, there is an alternation of the situations shown in FIGS. 3 and 4, and a decrease in successive stages of the adjustment temperature.
On comprend donc que dans tous les cas la température de réglage du thermostat 4 est réglée à un niveau juste suffisant pour pourvoir aux besoins calorifiques des locaux à chauffer. Le régulateur conforme à l'invention conduit ainsi à d'importantes économies d'énergie. It is therefore understood that in all cases the thermostat setting temperature 4 is adjusted to a level just sufficient to meet the calorific needs of the premises to be heated. The regulator according to the invention thus leads to significant energy savings.
L'exemple ci-après permet d'estimer les économies possibles:
On utilise une installation de chauffage dans laquelle une pompe à chaleur est capable de fournir 15,5 kW d'énergie calorifique sous forme d'eau à 600C en absorbant une puissance de 5,8 kW, de sorte que son coefficient de performance est de 15,5 = 2,68.The example below is used to estimate the possible savings:
A heating installation is used in which a heat pump is capable of supplying 15.5 kW of heat energy in the form of water at 600C by absorbing a power of 5.8 kW, so that its coefficient of performance is 15.5 = 2.68.
5,8
Cette pompe à chaleur est encore capable de fournir 22,5 kW d'énergie calorifique sous forme d'eau à 250C en absorbant 4 kW, de sorte que son coefficient de performance est alors de 22 5 = 5,61.5.8
This heat pump is still capable of providing 22.5 kW of heat energy in the form of water at 250C by absorbing 4 kW, so that its coefficient of performance is then 22 5 = 5.61.
Au terme d'une saison de chauffage, cette installation a fourni 33 800 kWh d'énergie calorifique en ayant absorbé une énergie de 8970 kWh, de sorte que son coefficient de performance moyen ressort à:
33800 = 3,78 8970
On constate en particulier que ce coefficient de performance est augmenté de plus de 40% par rapport à celui qu'aurait eu cette pompe à chaleur si elle avait fourni en permanence de l'eau à 600C à une installation régulée conformément à l'état de la technique. La consommation d'énergie est diminuée dans les mêmes proportions puisque l'énergie calorifique à fournir aux locaux est constante quelLe que soit l'installation utilisée.At the end of a heating season, this installation supplied 33,800 kWh of heat energy having absorbed an energy of 8,970 kWh, so that its average coefficient of performance comes out at:
33800 = 3.78 8970
We note in particular that this coefficient of performance is increased by more than 40% compared to that which this heat pump would have had if it had permanently supplied water at 600C to an installation regulated in accordance with the state of the technique. The energy consumption is reduced in the same proportions since the heat energy to be supplied to the premises is constant whatever the installation used.
Les économies d'énergie réalisables sont donc très importantes.The energy savings achievable are therefore very significant.
Le régulateur conforme à l'invention est adaptable aux installations équipées de radiateurs à robinet thermostatique, à condition de laisser ouvert au maximum le robinet des radiateurs de la pièce où se trouve le thermostat d'ambiance. Les autres robinets thermostatiques éviteront alors que les autres pièces soient surchauffées dans le cas où celles-ci seraient mieux isolées thermiquement que la pièce où se trouve le thermostat d'ambiance, de sorte que les économies d'énergie sont encore accrues. The regulator according to the invention is adaptable to installations equipped with radiators with thermostatic tap, provided that the tap for the radiators in the room where the room thermostat is located is kept open. The other thermostatic valves will then prevent the other rooms from overheating in the event that they are better thermally insulated than the room where the room thermostat is located, so that energy savings are further increased.
Dans les graphiques schématiques de la figure 5, on compare le fonctionnement d'une installation de chauffage munie du régulateur conforme à l'invention à une installation de chauffage de type connu où un thermostat d'ambiance commande directement la marche et l'arrêt de l'appareil de chauffage. In the schematic graphs of FIG. 5, a comparison is made of the operation of a heating installation provided with the regulator in accordance with the invention with a heating installation of known type where a room thermostat directly controls the on and off of the heater.
L'abscisse t représente le temps tandis que l'ordonnée e représente la température. Les courbes représentées sont les suivantes:
- courbe G: température extérieure aux locaux;
- courbe H: température du fluide convecteur dans l'installation de type connu;
- courbe J: température du fluide convec teur dans l'installation munie du régulateur conforme à l'invention;
- courbe K: température dans les locaux chauffés par l'installation connue; et
- courbe L: température dans les locaux chauffés à l'aide du régulateur conforme à l'invention.The abscissa t represents time while the ordinate e represents temperature. The curves shown are as follows:
- curve G: temperature outside the premises;
- curve H: temperature of the convective fluid in the installation of known type;
- curve J: temperature of the convective fluid in the installation provided with the regulator according to the invention;
- curve K: temperature in rooms heated by the known installation; and
- curve L: temperature in rooms heated using the regulator according to the invention.
Dans l'installation connue, le fluide convecteur accuse des variations de température importantes et atteint fréquemment sa température maximum permise qui est par exemple de 600 dans le cas d'une pompe à chaleur. La régulation en fonction de la température extérieure s'effectue par variation du temps de chauffe relativement au temps d'arrêt de chauffe. In the known installation, the convective fluid shows significant temperature variations and frequently reaches its maximum allowable temperature which is for example 600 in the case of a heat pump. The regulation as a function of the outside temperature is carried out by varying the heating time relative to the heating stopping time.
Dans l'installation munie de régulateur conforme à l'invention, la température du fluide (courbe
J) accuse des oscillations d'amplitude plus faible et de fréquence plus grande que celles qu'on observe dans l'installation connue. Ces oscillations s'effectuent de part et d'autre d'une température moyenne qui, ellemême, fluctue en fonction de la température extérieure
Ces résultats conduisent comme on l'a vu à un bon coefficient de performance de la pompe à chaleur. Ils permettent en outre de préserver dans les locaux à chauffer une température (courbe L) qui fluctue très peu, et d'une façon qui est pratiquement indépendante des conditions extérieures,
Comme le montre la courbe K, l'installation connue conduit à cet égard à des résultats nettement moins favorables.In the installation fitted with a regulator in accordance with the invention, the temperature of the fluid (curve
J) shows oscillations of lower amplitude and greater frequency than those observed in the known installation. These oscillations take place on either side of an average temperature which itself fluctuates as a function of the outside temperature
These results lead, as we have seen, to a good coefficient of performance for the heat pump. They also make it possible to preserve in the premises to be heated a temperature (curve L) which fluctuates very little, and in a manner which is practically independent of the external conditions,
As curve K shows, the known installation leads in this respect to significantly less favorable results.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the examples described, and numerous modifications can be made to these examples without departing from the scope of the invention.
C'est ainsi que le moteur 21 pourrait comman der le réglage du thermostat 4 par l'intermédiaire d'une came et d'un poussoir. Thus the motor 21 could control the setting of the thermostat 4 by means of a cam and a push-button.
Le commutateur tel que 23 pourrait être conçu pour prendre une troisième position dans laquelle les deux branches de circuit 18 et 19 sont ouvertes; le commutateur 23 prendrait cette position quand la température lue par la sonde 16 est satisfaisante, c'està-dire située dans un intervalle dans lequel l'écart par rapport à la température affichée est considéré comme négligeable. The switch such as 23 could be designed to take a third position in which the two circuit branches 18 and 19 are open; the switch 23 would take this position when the temperature read by the probe 16 is satisfactory, that is to say located in an interval in which the deviation from the displayed temperature is considered to be negligible.
Enfin, un relais supplémentaire pourrait assurer l'arrêt de la pompe à chaleur 1 quand la branche de circuit 19 est fermée, et qu'en conséquence la température de réglage est en cours de diminution. Ce relais comprendrait par exemple un bobinage branché entre la borne P et un point situé sur la branche de circuit 19 entre le commutateur 23 et le moteur 21. Ce bobinage commanderait un interrupteur monté en série avec l'interrupteur 11 sur le circuit 12. Finally, an additional relay could stop the heat pump 1 when the circuit branch 19 is closed, and that consequently the setting temperature is being reduced. This relay would for example include a coil connected between terminal P and a point located on the circuit branch 19 between switch 23 and motor 21. This coil would control a switch mounted in series with switch 11 on circuit 12.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7928550A FR2470409A1 (en) | 1979-11-20 | 1979-11-20 | Regulator for heating installation - has working fluid thermostat automatically altered by room thermostat via two position switch supplying bidirectional electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7928550A FR2470409A1 (en) | 1979-11-20 | 1979-11-20 | Regulator for heating installation - has working fluid thermostat automatically altered by room thermostat via two position switch supplying bidirectional electric motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2470409A1 true FR2470409A1 (en) | 1981-05-29 |
| FR2470409B1 FR2470409B1 (en) | 1984-03-30 |
Family
ID=9231877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR7928550A Granted FR2470409A1 (en) | 1979-11-20 | 1979-11-20 | Regulator for heating installation - has working fluid thermostat automatically altered by room thermostat via two position switch supplying bidirectional electric motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2470409A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0260343A3 (en) * | 1986-09-17 | 1989-07-26 | Viessmann Werke Gmbh & Co. | Temperature regulation method and apparatus for heating and cooling plants |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US2189382A (en) * | 1936-03-23 | 1940-02-06 | Honeywell Regulator Co | Air conditioning system |
| DE1105584B (en) * | 1953-12-22 | 1961-04-27 | Erich Kieback Dr Ing | Automatic, electrical control device for collective heating systems |
-
1979
- 1979-11-20 FR FR7928550A patent/FR2470409A1/en active Granted
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| US4921163A (en) * | 1986-09-17 | 1990-05-01 | Hans Viessmann | Method and apparatus for temperature control of heating and cooling plants |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2470409B1 (en) | 1984-03-30 |
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