[0001] L'invention concerne un dispositif de régulation de chaudière à gaz mettant en oeuvre
une pompe de circulation qui alimente un circuit de radiateurs à partir d'un échangeur
de chaleur, dispositif grâce auquel est assuré un fonctionnement stable de l'appareil,
même pour des besoins inférieurs à la puissance minimum.
[0002] Dans les appareils à gaz modernes, fournissant de l'eau chaude à un circuit de radiateurs,
on sait que des dispositifs de régulation permettent le réglage de la température
de l'eau en fonction de la dimension de l'installation et de la puissance demandée.
Pour que cette régulation fonctionne il faut qu'elle reçoive de façon permanente des
informations sur la température de l'eau qui traverse l'échangeur de chaleur et qu'ainsi
elle puisse, en fonction du débit, interpréter ces indications dans le sens d'une
commande d'ouverture ou de fermeture progressive de l'alimentation en gaz du brûleur.
Un ou des capteurs de température sont alors disposés à l'entrée ou à la sortie de
l'échangeur, pour détecter respectivement la température de l'eau faisant retour des
radiateurs ou celle de l'eau chaude fournie par l'échangeur. Il existe un certain
nombre de modes de régulation destinés à interpréter les informations reçues du ou
des capteurs. On connaît par exemple un mode de régulation basé sur la température
de retour utilisant un capteur placé à l'entrée de l'échangeur. Dans le cas de fonctionnement
dit en tout rien, si la température décelée est inférieure à la température de consigne
préaffichée à la régulation, la chaudière se mettra en route à plein régime et fournira
brutalement au circuit un train de chaleur, dont on connaît les inconvénients inhérents
aux risques de surchauffe du circuit. Avec cette régulation basée sur la température
de retour, on peut aussi fonctionner avec un régime de puissance intermédiaire, à
l'aide d'une électrovalve à deux débits, ce qui n'est pas idéal pour les installations
à circuit long; on peut fonctionner encore avec une électrovalve modulable qui présente
l'intérêt de pouvoir moduler la puissance entre une valeur minimum et la pleine puissance,
mais qui reste difficile cependant du fait que le capteur est sur le retour et que
l'on ressent l'inertie de l'installation.
[0003] On peut envisager alors un autre mode de régulation basé sur la température de départ,
également modulante entre une valeur minimum et la pleine puissance. Cette régulation
donne satisfaction mais présente cependant l'inconvénient d'une régulation tout ou
rien quand la puissance demandée est au-dessous du seuil de puissance minimum de la
chaudière, car il n'existe pas d'autorité d'allumage fixe qu'un système de régulation
simple puisse gérer.
[0004] L'invention a pour objet une nouvelle régulation qui élimine ces inconvénients, qui
combine les avantages de chacune des régulations sur le départ et sur le retour tout
en évitant de placer un capteur de température, à la fois sur le départ et sur le
retour du circuit c'est-à-dire en aval et en amont de l'échangeur de chaleur.
[0005] L'invention concerne donc un dispositif de régulation d'une chaudière à gaz comportant
un échangeur de chaleur chauffé par un brûleur à gaz alimenté par une électrovanne,
ladite électrovanne étant elle-même actionnée par un dispositif de régulation à micro-processeur,
et comportant un circuit de départ d'eau chaude partant dudit échangeur pour alimenter
des radiateurs sous l'action d'une pompe de circulation et faisant retour audit échangeur,
un capteur de température étant prévu sur le conduit de départ à la sortie de l'échangeur,
dispositif selon lequel ledit capteur est un capteur unique agencé enliaison avec
un intégrateur et un dispositif de régulation pour fournir des indications sur la
température réelle de l'eau chaude sur le circuit de départ avant l'arrêt du brûleur
et pour déduire la température qu'aurait l'eau de retour sur le circuit de retour
en amont de l'échangeur par le fait qu'il fournit une autre indication de la température
de l'eau sur le circuit de départ, prélevée après l'arrêt du brûleur et après une
durée déterminée de circulation d'eau non chauffée dans les circuits.
[0006] Les caractéristiques particulières ainsi que les avantages de l'invention seront
aussi précisés dans la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation
faisant référence à une figure unique qui représente schématiquement une chaudière
à gaz et son dispositif de régulation associé.
[0007] On a représenté sur la figure certains éléments d'une chaudière à gaz 1 tel qu'un
corps de chauffe 2 constituant l'échangeur de chaleur, chauffé par un brûler 3, lui-même
alimenté en gaz par l'intermédiaire d'une électrovanne 4. Un circuit 5 de départ
d'eau chaude fournie par l'échangeur alimente une pluralité de radiateurs 6, l'eau
faisant retour à l'échangeur par un circuit de retour 7 dans lequel se trouve une
pompe de circulation 8. Dans le cas d'un fonctionnement intermittent de la pompe,
ce qui veut dire qu'elle ne tourne et ne provoque de circulation d'eau dans les circuits
que quand le brûleur est allumé, il est cependant prévu, pendant une durée limitée
après l'arrêt du brûleur, que la pompe continue de fonctionner pour éviter toute surchauffe,
ce fonctionnement prolongeant quelque temps la circulation d'eau dans le circuit.
Un capteur de température 9 est disposé sur le circuit 5 juste en aval de l'échangeur
2. L'électrovanne 4 est actionnée par un dispositif de régulation 10 à microprocesseur
auquel est appliquée la température détectée par le capteur 9 et qui assure la commande
d'admission gaz 14 à l'électrovanne 4 par l'intermédiaire d'un générateur de courant
11. Un potentiomètre 12 de réglage de la valeur de consigne est en outre associé à
la commande gaz 14. On applique également la température détectée à un intégrateur
13 qui calcule la valeur Δτ à l'extinction, le Δτ étant la différence entre la température
de l'eau de départ notée par le capteur 9 et celle de l'eau de retour telle qu'elle
pénètre dans la chaudière par le circuit de retour 7.
[0008] Quand la chaudière ne fonctionne pas et qu'il n'y a pas de circulation d'eau dans
les circuits, la température de l'eau en amont et en aval de l'échangeur est identique.
Dans le cas où une température de consigne tc affichée par le potentiomètre 12 est
une température t₁ recherchée et dans le cas où la demande en calories est inférieure
à la petite puissance, quand la chaudière se met en route, la température t₁, augmentée
d'une valeur différentielle par exemple de 2°, sera atteinte plus ou moins rapidement
en fonction de l'installation et du débit d'eau,donc du temps de retard de circulation,
et la chaudière s'arrêtera. La pompe 8, pendant la durée déterminée du post-balayage
après l'arrêt du brûleur, continuant à faire circuler l'eau dans le circuit entre
le départ et le retour à l'échangeur, la température va, durant ce laps de temps,
passer d'une température t₁ + 2° à une température t₂. A la fin de cette période de
post-balayage, le capteur 9 fournira une valeur de température t₂ < t₁, le Δτ entre
ces températures étant alors donné par la différence (t₁ + 2°) - t₂ ceci à l'évolution
de la température de retour près.
[0009] Ce Δτ va permettre de corriger la consigne de température d'eau sur le départ, la
température du retour étant ainsi vue par le capteur départ lorsque la chaudière est
éteinte. La consigne sur le retour est donc de t₂ moins la valeur de différentielle,
et la chaudière est arrêtée. Dès que cette température est atteinte il y a réallumage
de l'appareil jusqu'à ce que soit atteinte la température t₁ (à la valeur de différentielle
près). On peut ainsi réguler sur le retour si la demande est inférieure à la petite
puissance, la régulation s'effectuant de façon classique sur le départ si la demande
est supérieure à la petite puissance.
1.- Dispositif de régulation d'une chaudière à gaz comportant un échangeur de chaleur
chauffé par un brûleur à gaz alimenté par une électrovanne, ladite électrovanne étant
elle-même actionnée par un dispositif de régulation à microprocesseur, et comportant
un circuit de départ d'eau chaude partant dudit échangeur pour alimenter des radiateurs
sous l'action d'une pompe de circulation et faisant retour audit échangeur, un capteur
de températeur étant prévu sur le conduit de départ à la sortie de l'échangeur, caractérisé
en ce que ledit capteur (9) est un capteur unique agencé en liaison avec un intégrateur
(13) et un dispositif de régulation (10) pour fournir des indications sur la température
réelle t₁ de l'eau chaude sur le circuit (5) de départ avant l'arrêt du brûleur et
pour déduire la température t₂ qu'aurait l'eau de retour sur le circuit de retour
(7) en amont de l'échangeur par le fait qu'il fournit une autre indication de la température
de l'eau sur le circuit de départ (5), prélevée après l'arrêt du brûleur et après
une durée déterminée de circulation d'eau non chauffée dans les circuits.
2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un potentiomètre (12)
de réglage de la valeur de consigne est associé à la commande gaz.
3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température détectée
par le capteur (9) est appliquée à l'intégrateur (13) qui calcule la différence de
température Δτ entre l'eau du circuit de départ et celle du circuit de retour (7).
4.- Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la mesure du
Δτ permet de corriger la consigne de température d'eau sur le circuit de départ (5).
