Procedimiento y dispositivo de regulación de suministro de potencia.

Procedimiento de regulación de suministro de potencia, particularmente de un calentador de agua eléctrico de acumulación, que comprende una etapa

(100) de inicialización de parámetros variables, una etapa (101) de medición de temperatura del agua contenida en el calentador de agua eléctrico, etapas (101, 108-116) de regulación, etapas de aprendizaje (102-107, 117-124, 126, 128) y etapas de corrección (125, 127, 129, 130, 132) de los parámetros o valores de consigna de regulación en función del aprendizaje realizado, caracterizado por : una etapa (102) de ensayo para comparar el número de ciclos realizados en un primer tiempo predeterminado, una etapa (103) de reinicialización del número de ciclos en el caso en que el número de ciclos haya sobrepasado el primer tiempo predeterminado y, en el caso en que el número de ciclos sea inferior al primer tiempo predeterminado, correspondiendo una etapa (104)a un ensayo para comparar el número de ciclos con un segundo tiempo predeterminado, una etapa (105) de inicialización de una variable de aprendizaje en caso de sobrepase del segundo tiempo predeterminado, y una etapa (106) de ensayo de valor de una variable de puesta en funcionamiento y de una variable de estado, así como de una variable del estado precedente, una etapa (107) de borrado de la memoria, de inicialización de la variable de puesta en funcionamiento y de inicialización del número de ciclos, una etapa (108) de división del número de ciclos por un número entero con el fin de limitar el almacenado en memoria registrando únicamente un valor sobre un número entero de mediciones de temperatura realizadas, permitiendo así utilizar una memoria de tamaño pequeño; y por una etapa (122)que corresponde a un primer cálculo de energía consumida en una primera ventana deslizante de aprendizaje, un segundo cálculo de energía consumida en una segunda ventana deslizante de aprendizaje, y un tercer cálculo de energía consumida en una tercera ventana deslizante de aprendizaje, con miras a la asignación de valores particulares de consigna y de autorización o de prohibición de desfase o de retraso en la suministro para adaptar la regulación del calentador de agua eléctrico a la utilización eficaz de éste calentador de agua.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10191545.

Solicitante: S.A.T.E.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: Société d'Applications Thermiques Européenne Zone d'Activité de l'Aéroparc 90150 Fontaine FRANCIA.

Inventor/es: OBRIST,STÉPHANE, MARTEL,JÉROME.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES... > Control de la temperatura (disposiciones de conmutación... > G05D23/19 (caracterizado por la utilización de medios eléctricos)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > CALENTADORES DE FLUIDOS, p. ej. CALENTADORES DE AGUA... > Partes constitutivas > F24H9/20 (Disposición o montaje de dispositivos de control o de seguridad (válvulas de control F16K; dispositivos de seguridad para quemadores F23D; dispositivos para control de la combustión F23N; de sistemas que comprenden un calentador, véanse las subclases apropiadas, p. ej. de sistemas para control de la calefacción F24D 19/10; interruptores automáticos para aparatos de calefacción eléctrica H05B 1/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > CALEFACCION; HORNILLAS; VENTILACION > CALENTADORES DE FLUIDOS, p. ej. CALENTADORES DE AGUA... > Calentadores de agua que tienen medios para producir... > F24H1/18 (Calentadores de agua por acumulación térmica (F24H 1/50 tiene prioridad; combinados con cocinas u hornos que calientan agua para calefacción central F24H 1/22))
  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS... > Sistemas de control adaptativos, es decir, sistemas... > G05B13/02 (eléctricos)

PDF original: ES-2534639_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo de regulación de suministro de potencia La invención se refiere a un procedimiento de regulación de suministro de potencia, particularmente de un calentador de agua eléctrico de acumulación.

La invención se refiere igualmente a un dispositivo de regulación de suministro de potencia, particularmente de un calentador de agua eléctrico de acumulación.

La invención es particularmente útil para asegurar la regulación en temperatura de un calentador de agua eléctrico de acumulación, adaptando particularmente el consumo energético del calentador de agua a la utilización particular de este calentador de agua.

Para realizar la regulación de un calentador de agua eléctrico, se utilizan termostatos de regulación que actúan sobre el suministro de potencia para realizar un ciclo de suministro entre dos valores, uno de enclavamiento correspondiente a una temperatura baja del calentador de agua y el otro de desenclavamiento correspondiente a una temperatura elevada o consigna de funcionamiento del calentador de agua.

De forma ventajosa, los termostatos utilizados para la regulación de los calentadores de agua eléctricos aseguran igualmente la seguridad eléctrica, produciendo un cortocircuito térmico al sobrepasar una temperatura predeterminada.

La temperatura de consigna del calentador de agua puede ser regulada por una acción de un usuario que actúe sobre una moleta de regulación, o por una electrónica de control que reaccione a informaciones de temperatura.

Se conocen, por una parte, termostatos mecánicos que generalmente son satisfactorios, pero que no permiten una regulación precisa de una temperatura de consigna. Se conocen, por otra parte, termostatos electrónicos que son igualmente satisfactorios permitiendo una programación del suministro de potencia y admitiendo una regulación más fina de la temperatura de consigna.

Un primer objetivo de la invención es permitir una disminución del consumo energético de un calentador de agua eléctrico de acumulación, modificando el funcionamiento de la regulación y modificando los parámetros de suministro de potencia del calentador de agua eléctrico de acumulación.

Un segundo fin de la invención es proporcionar un nuevo procedimiento de regulación de suministro de potencia de un calentador de agua eléctrico compatible con las nuevas reglamentaciones térmicas que produce una disminución del consumo energético de los calentadores de agua eléctricos.

Un tercer fin de la invención es proporcionar un nuevo dispositivo de regulación de calentamiento de un calentador de agua eléctrico de acumulación, económico de fabricar y sencillo de instalar y de utilizar.

Un cuarto fin de la invención es la asociación en un mismo dispositivo robusto y compacto de una seguridad mecánica y de una regulación electrónica.

La invención tiene por objeto un procedimiento de regulación de suministro de potencia, particularmente de un calentador de agua eléctrico de acumulación, según la reivindicación 1 principal.

Según otras características alternativas de la invención:

las etapas de regulación corresponden a un ciclo temporal independiente del ciclo temporal de las etapas de aprendizaje y de las etapas de corrección, las etapas de regulación, las etapas de aprendizaje y las etapas de corrección de los parámetros o consignas de regulación en función del aprendizaje realizado corresponden al mismo ciclo temporal.

La invención tiene igualmente por objeto un dispositivo de regulación de suministro de potencia, particularmente de un calentador de agua eléctrico de acumulación, según la reivindicación 4, que comprende medios para la realización de un procedimiento de regulación según la invención. El dispositivo comprende un microcontrolador programable que contiene un programa de ejecución de las etapas de un procedimiento según la invención y comprende una memoria de almacenado de los parámetros o consignas de regulación, antes y después de la corrección eventual en función de un aprendizaje realizado.

Según otras características alternativas de la invención:

El dispositivo comprende un medio mecánico de seguridad térmica conectado entre el suministro eléctrico y un conjunto que lleva los medios de regulación, los medios de aprendizaje y los medios de corrección de los parámetros o consignas de regulación en función del aprendizaje realizado.

El conjunto que lleva los medios de regulación, los medios de aprendizaje y los medios de corrección de los parámetros o consignas de regulación presenta una conformación de tarjeta electrónica provista de al menos un sistema que genera una base de tiempos de ciclo temporal.

El dispositivo comprende medios de interfaz con un usuario y al menos un medio de medición de temperatura conectado con los medios de regulación, con los medios de aprendizaje y con los medios de corrección de parámetros o valores de consigna de regulación.

La invención se comprenderá mejor gracias a la descripción que sigue dada a título de ejemplo no limitativo haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:

La figura 1 representa esquemáticamente un organigrama representativo de las etapas de un procedimiento de regulación de suministro de potencia según la invención;

La figura 2 representa esquemáticamente un dispositivo de suministro de potencia según la invención, apto para realizar las etapas del procedimiento descrito con referencia a la figura 1.

En la figura 1, un procedimiento de regulación de suministro de potencia empieza por una etapa 100 de inicialización de parámetros variables utilizados en la secuencia de etapas del procedimiento según la invención.

En la etapa 101, se realiza la medición de la temperatura del agua contenida en el calentador de agua eléctrico con la ayuda de un medio de medición de temperatura, por ejemplo con la ayuda de una sonda de temperatura de tipo CTN.

En la etapa 102, se realiza una prueba para comparar el número de ciclos realizados en un tiempo predeterminado, por ejemplo tres semanas.

En el caso en que el número de ciclos haya sobrepasado el tiempo predeterminado, se pasa a la etapa 103 de reinicialización del número de ciclos a 1.

En el caso en que el número de ciclos sea inferior al tiempo predeterminado, se pasa a la etapa 104 correspondiente a una nueva prueba.

En la etapa 104, se realiza una prueba para comparar el número de ciclos con otro de tiempo predeterminado, por ejemplo una semana.

En caso de sobrepase del otro tiempo predeterminado, se pasa a la etapa 105 de puesta en funcionamiento a 1 de una variable de aprendizaje.

En el caso en que el número de ciclos sea inferior al otro tiempo predeterminado, se pasa a la etapa 106 de ensayo de valor de una variable de puesta en funcionamiento y de una variable de estado, así como de una variable de estado anterior.

Si la variable de puesta en funcionamiento y la variable de estado son iguales a 0 mientras la variable de estado precedente es igual a 1, se pasa a la etapa 107 de borrado de la memoria, de inicialización de la variable de puesta en funcionamiento a 1 y de inicialización del número de ciclos a 1.

Si la variable de puesta en funcionamiento no es igual a 0, o si la variable de estado no es igual a 0, o si la variable de estado precedente no es igual a 1, se pasa directamente a la etapa 108 de división del número de ciclos por 5, con el fin de limitar el almacenado en memoria.

En la etapa 109, se comprueba si la variable de ciclo es divisible por 5. En el caso en que la variable de ciclos sea divisible por 5, se pasa a la etapa 110 de registro del valor de temperatura... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de regulación de suministro de potencia, particularmente de un calentador de agua eléctrico de acumulación, que comprende una etapa (100) de inicialización de parámetros variables, una etapa (101) de medición de temperatura del agua contenida en el calentador de agua eléctrico, etapas (101.

10. 116) de regulación, etapas de aprendizaje (102-107.

11. 124, 126, 128) y etapas de corrección (125, 127, 129, 130, 132) de los parámetros o valores de consigna de regulación en función del aprendizaje realizado, caracterizado por : una etapa (102) de ensayo para comparar el número de ciclos realizados en un primer tiempo predeterminado, una etapa (103) de reinicialización del número de ciclos en el caso en que el número de ciclos haya sobrepasado el primer tiempo predeterminado y, en el caso en que el número de ciclos sea inferior al primer tiempo predeterminado, correspondiendo una etapa (104) a un ensayo para comparar el número de ciclos con un segundo tiempo predeterminado, una etapa (105) de inicialización de una variable de aprendizaje en caso de sobrepase del segundo tiempo predeterminado, y una etapa (106) de ensayo de valor de una variable de puesta en funcionamiento y de una variable de estado, así como de una variable del estado precedente, una etapa (107) de borrado de la memoria, de inicialización de la variable de puesta en funcionamiento y de inicialización del número de ciclos, una etapa (108) de división del número de ciclos por un número entero con el fin de limitar el almacenado en memoria registrando únicamente un valor sobre un número entero de mediciones de temperatura realizadas, permitiendo así utilizar una memoria de tamaño pequeño; y por una etapa (122) que corresponde a un primer cálculo de energía consumida en una primera ventana deslizante de aprendizaje, un segundo cálculo de energía consumida en una segunda ventana deslizante de aprendizaje, y un tercer cálculo de energía consumida en una tercera ventana deslizante de aprendizaje, con miras a la asignación de valores particulares de consigna y de autorización o de prohibición de desfase o de retraso en la suministro para adaptar la regulación del calentador de agua eléctrico a la utilización eficaz de éste calentador de agua.

2.Procedimiento de regulación según la reivindicación 1, en el cual las etapas de regulación (101.

10. 116) corresponden a un ciclo temporal independiente del ciclo de tiempo de las etapas de aprendizaje (102-107.

11. 124, 126, 128) y de las etapas de corrección (125, 127, 129, 130, 132) .

3. Procedimiento de regulación según la reivindicación 1, en el cual las etapas (101.

10. 116) de regulación las etapas (102-107.

11. 124, 126, 128) de aprendizaje y las etapas (125, 127, 129, 130, 132) de corrección de los parámetros o valores de consigna de regulación en función del aprendizaje realizado corresponden al mismo ciclo temporal.

4. Dispositivo de regulación de suministro de potencia, particularmente de un calentador de agua eléctrico de acumulación, para la realización de un procedimiento de regulación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende medios de regulación, medios de aprendizaje, y medios de corrección de los parámetros o valores de consigna de regulación en función del aprendizaje realizado, comprendiendo el dispositivo una memoria de almacenado de los parámetros o valores de consigna de regulación, antes y después de la corrección eventual en función de un aprendizaje realizado, y que comprende un microcontrolador (5) programable que contiene un programa de ejecución de las etapas de un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el dispositivo comprende un conjunto compuesto por un medio (1) mecánico de seguridad térmica y por un conjunto (2) que lleva los medios de regulación, los medios de aprendizaje y los medios de corrección de los parámetros o valores de consigna de regulación en función del aprendizaje realizado.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el conjunto (2) que lleva los medios de regulación, los medios de aprendizaje y los medios de corrección de los parámetros o valores de consigna de regulación presenta una conformación de tarjeta electrónica provista de al menos un sistema (5) que genera una base de tiempos de ciclo temporal.

7. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por el hecho de que el dispositivo comprende medios de interfaz (10) con un usuario y al menos un medio (11) de medición de temperatura conectado con los medios de regulación, con los medios de aprendizaje y con los medios de corrección de parámetros o valores de consigna de regulación.