FR3034178A1 - DEVICE FOR HEATING WATER IN A TANK OF A WATER HEATER - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de chauffage de l'eau dans une cuve (400) d'un chauffe-eau comprenant au moins un capteur solaire (100), au moins une pompe à chaleur (200), et au moins un échangeur thermique (300) et comprenant un dispositif de pilotage configuré pour faire sélectivement fonctionner le dispositif de chauffage selon au moins: - une première configuration où l'échangeur thermique (300) fonctionne et où la pompe à chaleur (200) ne fonctionne pas ; et - selon une deuxième configuration où l'échangeur thermique (300) et la pompe à chaleur (200) fonctionnent simultanément, - selon une troisième configuration où la pompe à chaleur (200) fonctionne et où l'échangeur thermique (300) ne fonctionne pas ; le dispositif de pilotage étant configuré pour sélectionner l'une de ces trois configurations en fonction d'un premier paramètre relatif à l'ensoleillement, d'un deuxième paramètre relatif à une mesure de la température extérieure et d'un troisième paramètre relatif à la température de l'eau mesurée à l'intérieur de la cuve (400).The invention relates to a device for heating water in a tank (400) of a water heater comprising at least one solar collector (100), at least one heat pump (200), and at least one heat exchanger (300) and comprising a control device configured to selectively operate the heater according to at least: - a first configuration where the heat exchanger (300) is operating and the heat pump (200) is not operating; and - in a second configuration where the heat exchanger (300) and the heat pump (200) operate simultaneously, - in a third configuration where the heat pump (200) operates and the heat exchanger (300) does not work not ; the control device being configured to select one of these three configurations as a function of a first parameter relating to sunshine, a second parameter relating to a measurement of the outside temperature and a third parameter relating to the temperature of the water measured inside the tank (400).
Description
1 DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne les systèmes de production d'énergie thermique, en particulier pour chauffer un réservoir d'eau, tel qu'un réservoir d'eau chaude sanitaire. La présente invention concerne en particulier le domaine technique de la production d'énergie thermique à partir d'au moins un capteur solaire et d'une source de chauffage additionnelle. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Il existe de nombreuses solutions pour chauffer l'eau d'une cuve, servant typiquement, à fournir de l'eau chaude sanitaire dans une habitation. Plusieurs de ces solutions comprennent un capteur solaire pour capter les calories du rayonnement solaire, ainsi qu'un échangeur pour transférer les calories captées par le capteur solaire à un circuit couplé thermiquement à l'eau de la cuve. Afin de chauffer l'eau de la cuve en l'absence d'ensoleillement, certaines solutions prévoient que le dispositif de chauffage comporte en outre une pompe à chaleur. Il s'avère que les solutions existantes présentent un rendement énergétique faible ou qu'elles ne permettent d'atteindre dans la cuve une température suffisante en un temps suffisamment court.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to thermal energy production systems, in particular for heating a water tank, such as a hot water tank. The present invention relates in particular to the technical field of producing thermal energy from at least one solar collector and an additional heating source. BACKGROUND There are numerous solutions for heating the water of a tank, typically serving to provide hot water in a home. Several of these solutions include a solar collector for capturing the calories of the solar radiation, as well as an exchanger for transferring the calories captured by the solar collector to a circuit thermally coupled to the water of the tank. In order to heat the water of the tank in the absence of sunshine, some solutions provide that the heating device further comprises a heat pump. It turns out that the existing solutions have a low energy efficiency or that they can achieve in the tank a sufficient temperature in a sufficiently short time.
L'objectif de la présente invention consiste à apporter une solution à certaines au moins de ces problématiques. RESUME DE L'INVENTION Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation, la présente invention repose sur un dispositif de chauffage de l'eau dans une cuve d'un chauffe-eau comprenant au moins un capteur solaire, au moins une pompe à chaleur, et au moins un échangeur thermique. De manière particulièrement avantageuse, le dispositif comprend au moins : un premier circuit fluidique dans lequel circule un premier fluide de travail ; au moins une sortie du capteur solaire étant connectée à une première entrée de la pompe à chaleur et à une première entrée de l'échangeur thermique et au moins une entrée du capteur solaire étant connectée à une première sortie de la pompe à chaleur et à une première sortie de l'échangeur thermique de manière à ce qu'en sortie du capteur solaire le premier fluide de travail puisse traverser la pompe à chaleur et/ou l'échangeur thermique ; 3034178 2 - un deuxième circuit fluidique dans lequel circule un deuxième fluide de travail ; une deuxième sortie de la pompe à chaleur étant connectée à au moins une première entrée d'au moins une première zone de la cuve et une deuxième entrée de la pompe à chaleur étant connectée à au moins une première sortie 5 de l'au moins une première zone de la cuve, de manière à ce que le deuxième fluide de travail puisse traverser l'au moins une première zone de la cuve et la pompe à chaleur ; un troisième circuit fluidique dans lequel circule un troisième fluide de travail; une deuxième sortie de l'échangeur thermique étant connectée à au moins 10 une autre entrée d'au moins une autre zone de la cuve et une deuxième entrée de l'échangeur thermique étant connectée à au moins une autre sortie de l'au moins une autre zone de la cuve, de manière à ce que le troisième fluide de travail puisse traverser l'au moins une autre zone de la cuve et l'échangeur thermique ; 15 et un dispositif de pilotage configuré pour faire sélectivement fonctionner le dispositif de chauffage selon au moins: - une première configuration où l'échangeur thermique fonctionne et où la pompe à chaleur ne fonctionne pas ; et - selon une deuxième configuration où l'échangeur thermique et la pompe à 20 chaleur fonctionnent simultanément, - selon une troisième configuration où la pompe à chaleur fonctionne et où l'échangeur thermique ne fonctionne pas. Selon un mode de réalisation le dispositif de pilotage est configuré pour : 25 calculer au moins : un premier coefficient Coeff(E) en fonction de la valeur dudit premier paramètre, un deuxième coefficient Coeff(Text) en fonction de la valeur dudit deuxième paramètre, un troisième coefficient Coeff(Tcuve) en fonction de la valeur dudit troisième paramètre; calculer un coefficient moyen Coeff(Moy) fonction de la somme desdits 30 coefficients des premier, deuxième et troisième paramètres ; activer l'échangeur thermique si le coefficient moyen Coeff(Moy) est supérieur à une valeur seuil Dseuil prédéterminée ; désactiver l'échangeur thermique si le coefficient moyen Coeff(Moy) est inférieur à une valeur seuil Dseuil prédéterminée.The objective of the present invention is to provide a solution to at least some of these problems. SUMMARY OF THE INVENTION To achieve this objective, according to one embodiment, the present invention is based on a device for heating water in a tank of a water heater comprising at least one solar collector, at least one pump for heat, and at least one heat exchanger. Particularly advantageously, the device comprises at least: a first fluid circuit in which a first working fluid circulates; at least one output of the solar collector being connected to a first input of the heat pump and a first input of the heat exchanger and at least one input of the solar collector being connected to a first output of the heat pump and to a first output of the heat exchanger so that at the output of the solar collector the first working fluid can pass through the heat pump and / or the heat exchanger; A second fluid circuit in which a second working fluid circulates; a second heat pump output being connected to at least a first inlet of at least a first zone of the vessel and a second inlet of the heat pump connected to at least a first outlet of the at least one first zone of the tank, so that the second working fluid can pass through the at least a first zone of the tank and the heat pump; a third fluid circuit in which a third working fluid circulates; a second heat exchanger outlet being connected to at least another inlet of at least one other zone of the vessel and a second inlet of the heat exchanger being connected to at least one other outlet of the at least one another zone of the tank, so that the third working fluid can pass through the at least one other zone of the tank and the heat exchanger; And a control device configured to selectively operate the heater according to at least: - a first configuration where the heat exchanger is operating and the heat pump is not operating; and in a second configuration in which the heat exchanger and the heat pump operate simultaneously, in a third configuration in which the heat pump operates and the heat exchanger does not operate. According to one embodiment, the control device is configured to: calculate at least: a first coefficient Coeff (E) as a function of the value of said first parameter, a second coefficient Coeff (Text) as a function of the value of said second parameter, a third coefficient Coeff (Tcuve) as a function of the value of said third parameter; calculating a mean coefficient Coeff (Moy) as a function of the sum of said coefficients of the first, second and third parameters; activate the heat exchanger if the average coefficient Coeff (Moy) is greater than a predetermined threshold value Dseuil; deactivating the heat exchanger if the average coefficient Coeff (Avg) is less than a predetermined threshold value Dthreshold.
35 3034178 3 Selon un mode de réalisation optionnel, le dispositif de pilotage est configuré pour sélectionner l'une de ces trois configurations en fonction d'un premier paramètre relatif à l'ensoleillement, d'un deuxième paramètre relatif à une mesure de la température extérieure et d'un troisième paramètre relatif à la température de l'eau mesurée à 5 l'intérieur de la cuve. Cette structure de dispositif de chauffe, configurée pour permettre le fonctionnement alternatif ou simultané de l'échangeur thermique et de la pompe à chaleur et associée à un pilotage reposant sur les paramètres relatifs à 10 l'ensoleillement, la température extérieure et une température à l'intérieur de la cuve, permet d'améliorer considérablement le rendement global du chauffage de l'eau de la cuve. En particulier, ce circuit spécifique, piloté par ces paramètres spécifiques, permet de faire fonctionner la pompe à chaleur moins souvent que les solutions connues, 15 présentant un circuit thermodynamique ou des paramètres différents, tout en répondant parfaitement à la demande des utilisateurs en eau chaude sanitaire. Dans le cadre du développement de la présente invention, il s'est avéré que les solutions existantes associant capteur solaire et pompe à chaleur ne valorisent pas 20 correctement la production d'énergie directe du capteur dans la cuve via un échangeur thermique, ou bien si cette valorisation directe existe, elle est fortement limitée par les heures de marche de la pompe à chaleur qui refroidit le capteur. La présente invention concerne d'autre part un système de chauffage 25 comprenant au moins une cuve de chauffe-eau et le dispositif de chauffage selon la présente invention configuré pour chauffer la cuve. La présente invention concerne également un procédé de pilotage d'un système de chauffage. Avantageusement, le procédé comprend les étapes suivantes 30 effectuées par au moins un microprocesseur : - une étape de sélection de sorte à ce que le dispositif de pilotage sélectionne l'une au moins parmi la première configuration où l'échangeur thermique fonctionne et où la pompe à chaleur ne fonctionne pas, la deuxième configuration où l'échangeur thermique et la pompe à chaleur fonctionnent 35 simultanément, et la troisième configuration où la pompe à chaleur fonctionne 3034178 4 et où l'échangeur thermique ne fonctionne pas, en fonction des premier, deuxième et troisième paramètres, une étape d'activation d'au moins l'un parmi la pompe à chaleur et l'échangeur thermique en fonction des premier, deuxième et troisième paramètres.According to an optional embodiment, the control device is configured to select one of these three configurations as a function of a first parameter relating to the sun, of a second parameter relating to a measurement of the temperature. external and a third parameter relating to the temperature of the water measured inside the tank. This heating device structure, configured to allow the reciprocating or simultaneous operation of the heat exchanger and the heat pump and associated with a control based on the parameters relating to the sun, the outside temperature and a temperature at room temperature. inside the tank, can significantly improve the overall efficiency of heating the water tank. In particular, this specific circuit, controlled by these specific parameters, makes it possible to operate the heat pump less often than known solutions, having a thermodynamic circuit or different parameters, while perfectly meeting the demand of users for hot water health. In the context of the development of the present invention, it has been found that the existing solutions associating solar collector and heat pump do not correctly evaluate the direct energy production of the sensor in the tank via a heat exchanger, or if this direct valuation exists, it is strongly limited by the hours of operation of the heat pump which cools the sensor. The present invention further relates to a heating system comprising at least one water heater tank and the heating device according to the present invention configured to heat the tank. The present invention also relates to a method for controlling a heating system. Advantageously, the method comprises the following steps performed by at least one microprocessor: a selection step so that the piloting device selects at least one of the first configuration where the heat exchanger operates and where the pump The second configuration where the heat exchanger and the heat pump operate simultaneously, and the third configuration where the heat pump operates and the heat exchanger does not operate, depending on the first, second and third parameters, a step of activating at least one of the heat pump and the heat exchanger according to the first, second and third parameters.
5 La présente invention concerne également un procédé de pilotage d'un système de chauffage. Avantageusement, le procédé comprend les étapes suivantes effectuées par au moins un microprocesseur : l'étape de sélection comprend au moins : 10 une étape de calcul d'au moins : un premier coefficient Coeff(E) en fonction de la valeur dudit premier paramètre (1100), un deuxième coefficient Coeff(Text) en fonction de la valeur dudit deuxième paramètre, un troisième coefficient Coeff(Tcuve) en fonction de la valeur dudit troisième paramètre (1100); 15 une étape de calcul d'un coefficient moyen Coeff(Moy) fonction de la somme desdits coefficients des premier, deuxième et troisième paramètres ; Le procédé comprend également une étape d'activation au cours de laquelle on active l'échangeur thermique uniquement si le coefficient moyen Coeff(Moy) est supérieur à 20 une valeur seuil Dseuil prédéterminée. De manière particulièrement avantageuse et optionnelle, le dispositif de pilotage est configuré pour fonctionner selon la première configuration (où l'échangeur 25 thermique fonctionne et la pompe à chaleur ne fonctionne pas), ou selon la deuxième configuration (où l'échangeur thermique et la pompe à chaleur fonctionnent simultanément), si le coefficient moyen Coeff(Moy) est supérieur à une valeur seuil Dseuil. Le coefficient moyen Coeff(Moy) est fonction de la somme des coefficients suivants : Coeff(E), Coeff(Text) et Coeff(Tcuve), où Coeff(E) est le coefficient qui est 30 fonction de la valeur de l'ensoleillement, Coeff(Text) est le coefficient qui est fonction de la température extérieure et Coeff(Tcuve) est le coefficient qui est fonction de la température à l'intérieur de la cuve. Si le coefficient moyen Coeff(Moy) est inférieur à la valeur seuil Dseuil, alors le dispositif de pilotage actionne la configuration 2 ou la configuration 3.The present invention also relates to a method of controlling a heating system. Advantageously, the method comprises the following steps performed by at least one microprocessor: the selection step comprises at least: a step of calculating at least: a first coefficient Coeff (E) as a function of the value of said first parameter ( 1100), a second coefficient Coeff (Text) as a function of the value of said second parameter, a third coefficient Coeff (Tcuve) as a function of the value of said third parameter (1100); A step of calculating a mean coefficient Coeff (Moy) as a function of the sum of said coefficients of the first, second and third parameters; The method also comprises an activation step during which the heat exchanger is activated only if the average coefficient Coeff (Avg) is greater than a predetermined threshold value Dthreshold. In a particularly advantageous and optional manner, the control device is configured to operate according to the first configuration (where the heat exchanger operates and the heat pump does not operate), or according to the second configuration (where the heat exchanger and the heat exchanger heat pump operate simultaneously), if the average coefficient Coeff (Moy) is greater than a threshold value Dthreshold. The average coefficient Coeff (Moy) is a function of the sum of the following coefficients: Coeff (E), Coeff (Text) and Coeff (Tcuve), where Coeff (E) is the coefficient which is a function of the value of the sunshine Coeff (Text) is the coefficient which is a function of the outside temperature and Coeff (Tcuve) is the coefficient which is a function of the temperature inside the tank. If the average coefficient Coeff (Moy) is lower than the threshold value Dthreshold, then the control device actuates configuration 2 or configuration 3.
35 3034178 5 Selon un mode de réalisation optionnel, le dispositif de pilotage est configuré pour : calculer au moins un coefficient pour chacun des premier, deuxième et troisième paramètres; les coefficients étant calculés en fonction de la 5 valeur desdits premier, deuxième et troisième paramètres; calculer un coefficient moyen Coeff(Moy) fonction de la somme desdits coefficients des premier Coeff(E), deuxième Coeff(Text) et troisième Coeff(Tcuve) paramètres; sélectionner la première ou la deuxième configuration si le coefficient 10 moyen Coeff(Moy) est supérieur à une valeur seuil Dseuil prédéterminée ; sélectionner la troisième configuration si le coefficient moyen Coeff(Moy) est inférieur à la valeur seuil Dseuil prédéterminée.According to an optional embodiment, the control device is configured to: calculate at least one coefficient for each of the first, second and third parameters; the coefficients being calculated as a function of the value of said first, second and third parameters; calculate a mean coefficient Coeff (Moy) function of the sum of said coefficients of the first Coeff (E), second Coeff (Text) and third Coeff (Tcuve) parameters; select the first or the second configuration if the average coefficient Coeff (Moy) is greater than a predetermined threshold value Dthreshold; select the third configuration if the average coefficient Coeff (Moy) is less than the threshold value D predetermined threshold.
15 De préférence, le coefficient Coeff(E) du premier paramètre est calculé selon la formule suivante : pour E inférieur à AE alors Coeff(E)=0, pour E supérieur à BE alors Coeff(E)=1, pour E compris entre AE et BE alors Coeff(E)=kE.E - 1 ; où E est la valeur de l'ensoleillement et avec : AE compris entre 200 et 400 W/m2, BE compris entre 500 et 700W/m2 et kE compris entre 0.001 et 0.005.Preferably, the coefficient Coeff (E) of the first parameter is calculated according to the following formula: for E less than AE then Coeff (E) = 0, for E greater than BE then Coeff (E) = 1, for E between AE and BE then Coeff (E) = kE.E - 1; where E is the value of sunshine and with: AE between 200 and 400 W / m2, BE between 500 and 700W / m2 and kE between 0.001 and 0.005.
20 De préférence, le coefficient Coeff(Text) du deuxième paramètre est calculé selon la formule suivante : pour Text inférieur à AT alors Coeff(Text)=0, pour Text supérieur à BT alors Coeff(Text)=1, pour Text compris entre AT et BT alors Coeff(Text)=kT.Text 1 ; où Text est la valeur de la température extérieure et avec : AT compris entre 6 et 25 14°C, BT compris entre 16 et 24°C et KT compris entre 0.05 et 0.15. De préférence, le coefficient Coeff(Tcuve) du troisième paramètre est calculé selon la formule suivante : pour Tcuve inférieur à AC alors Coeff(Tcuve)=0, pour Tcuve supérieur à BC alors Coeff(Tcuve)=1, pour Tcuve compris entre AC et BC alors 30 Coeff(Tcuve)=kc.Tcuve + 4.5 ; où Tcuve est la valeur de la température à l'intérieur de la cuve et avec : AC compris entre 32 et 38°C, BC compris entre 42 et 48°C et kc compris entre -0.05 et -0.15. Cette régulation basée sur cette logique bien spécifique permet en pratique 35 d'améliorer considérablement le rendement de l'installation tout en offrant un grand confort d'utilisation.Preferably, the coefficient Coeff (Text) of the second parameter is calculated according to the following formula: for Text less than AT then Coeff (Text) = 0, for Text greater than BT then Coeff (Text) = 1, for Text between AT and BT then Coeff (Text) = kT.Text 1; where Text is the value of the outside temperature and with: AT between 6 and 14 ° C, BT between 16 and 24 ° C and KT between 0.05 and 0.15. Preferably, the coefficient Coeff (Tcuve) of the third parameter is calculated according to the following formula: for Tcuve less than AC then Coeff (Tcuve) = 0, for Tcuve greater than BC then Coeff (Tcuve) = 1, for Tcuve between AC and BC then Coeff (Tcuve) = kc.Tcuve + 4.5; where Tcuve is the value of the temperature inside the tank and with: AC between 32 and 38 ° C, BC between 42 and 48 ° C and kc between -0.05 and -0.15. This regulation based on this very specific logic makes it possible in practice to considerably improve the efficiency of the installation while offering a great comfort of use.
3034178 6 Selon un mode de réalisation, le dispositif de pilotage est configuré pour: calculer au moins un coefficient pour chacun des premier, deuxième et troisième paramètres; les coefficients étant calculés en fonction de la 5 valeur desdits premier, deuxième et troisième paramètres ; calculer un coefficient moyen Coeff(Moy) fonction de la somme desdits coefficients des premier, deuxième et troisième paramètres ; activer l'échangeur thermique si le coefficient moyen Coeff(Moy) est supérieur à une valeur seuil Dseuil prédéterminée ; 10 désactiver l'échangeur thermique si le coefficient moyen Coeff(Moy) est inférieur à une valeur seuil Dseuil prédéterminée. Selon un mode de réalisation la valeur seuil Dseuil prédéterminée est comprise entre 0.5 et 2.5 et de préférence entre 1 et 2 et de préférence égale à 1.5.According to one embodiment, the control device is configured to: calculate at least one coefficient for each of the first, second and third parameters; the coefficients being calculated as a function of the value of said first, second and third parameters; calculating a mean coefficient Coeff (Moy) as a function of the sum of said coefficients of the first, second and third parameters; activate the heat exchanger if the average coefficient Coeff (Moy) is greater than a predetermined threshold value Dseuil; 10 disable the heat exchanger if the average coefficient Coeff (Moy) is less than a predetermined threshold value Dseuil. According to one embodiment, the threshold value D predetermined threshold is between 0.5 and 2.5 and preferably between 1 and 2 and preferably equal to 1.5.
15 Le pilotage du dispositif de chauffage selon une logique floue permet d'améliorer considérablement le rendement global en optimisant l'apport énergétique fourni par le couple capteur solaire - échangeur thermique.The control of the heating device according to a fuzzy logic makes it possible to considerably improve the overall efficiency by optimizing the energy input provided by the solar collector-heat exchanger couple.
20 Il s'est avéré que les solutions existantes basées sur des circuits hydrauliques et des pilotages différents tirent moins efficacement profit de l'apport calorifique du couple capteur solaire - échangeur thermique et reposent trop fortement sur le fonctionnement de la pompe à chaleur.It has been found that existing solutions based on different hydraulic circuits and control systems take less advantage of the heat input of the solar collector-heat exchanger couple and rely too much on the operation of the heat pump.
25 L'invention permet ainsi un fonctionnement optimisé des organes, tels que la pompe à chaleur et l'échangeur thermique formant le dispositif de chauffe, en fonction d'une pluralité de paramètres relatifs à l'ensoleillement, la température extérieure et la température relevée à l'intérieur du chauffe-eau. Cela permet notamment de soulager le dispositif de chauffe et donc de réduire sa consommation. La présente invention 30 permet d'améliorer le rendement des solutions existantes en valorisant davantage l'énergie du capteur solaire sans utiliser la pompe à chaleur. BREVE INTRODUCTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l'invention 35 ressortiront mieux de la description détaillée d'un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d'accompagnement suivants dans lesquels : 3034178 7 La FIGURE 1 illustre l'ensemble des organes formant le dispositif de chauffe selon un exemple de réalisation de la présente invention, raccordés fluidiquement entre eux. La FIGURE 2A illustre un logigramme représentant un procédé mis en oeuvre 5 pour déterminer si le dispositif peut chauffer la cuve par l'échangeur thermique à partir des trois paramètres relevés à un instant t. La FIGURE 2B représente un exemple non limitatif de l'invention, associant les calculs des coefficients Coeff(E), Coeff(Text) et Coeff(Tcuve) aux valeurs respectives de l'ensoleillement E, de la température extérieure Text et de la température Tcuve à 10 l'intérieur de la cuve 400. La FIGURE 3 illustre un logigramme représentant un procédé mis en oeuvre pour réguler le fonctionnement de l'échangeur thermique et des pompes hydrauliques. La FIGURE 4 illustre un logigramme représentant le procédé de mise en oeuvre de l'invention pour réguler la pompe à chaleur.The invention thus allows optimized operation of the organs, such as the heat pump and the heat exchanger forming the heating device, according to a plurality of parameters relating to the sun, the outside temperature and the temperature recorded. inside the water heater. This allows in particular to relieve the heating device and thus reduce its consumption. The present invention makes it possible to improve the efficiency of existing solutions by enhancing the energy of the solar collector without using the heat pump. BRIEF INTRODUCTION OF THE FIGURES The objects, objects, and features and advantages of the invention will become more apparent from the detailed description of an embodiment thereof which is illustrated by the following accompanying drawings in which: FIG. 1 illustrates all of the members forming the heating device according to an exemplary embodiment of the present invention, fluidly connected to each other. FIGURE 2A illustrates a logic diagram showing a method implemented to determine whether the device can heat the vessel by the heat exchanger from the three parameters recorded at a time t. FIG. 2B represents a non-limiting example of the invention, associating the calculations of the coefficients Coeff (E), Coeff (Text) and Coeff (Tcuve) with the respective values of the irradiation E, the outside temperature Text and the temperature Figure 3 illustrates a flow chart showing a process implemented to control the operation of the heat exchanger and the hydraulic pumps. FIG. 4 illustrates a logic diagram representing the method of implementing the invention for regulating the heat pump.
15 La FIGURE 5 illustre un logigramme représentant une étape de contrôle des plages de fonctionnement de la pompe à chaleur en fonction de l'heure de la journée. La FIGURE 6 illustre un logigramme représentant une étape de détermination de la mise en demande d'un appoint selon un mode particulier de réalisation de l'invention.FIG. 5 illustrates a logic diagram showing a step of controlling the operating ranges of the heat pump according to the time of day. FIG. 6 illustrates a logic diagram representing a step of determining the setting in demand of a booster according to a particular embodiment of the invention.
20 Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.The drawings are given by way of example and are not limiting of the invention. They constitute schematic representations of principle intended to facilitate the understanding of the invention and are not necessarily at the scale of practical applications.
25 DESCRIPTION DETAILLEE Avant d'entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l'invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement : 30 Selon un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, AE = 300 W/m2, BE = 600W/m2 et kE = 0.0033. Selon un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, AT = 10°C, BT = 20°C et kT = 0.1. Selon un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, AC = 35°C, BC = 45°C et kC -0.1. Une première pompe est située entre l'au moins une sortie du capteur 35 solaire et la première entrée de la pompe à chaleur ou entre l'au moins une entrée du capteur solaire et la première sortie de la pompe à chaleur.DETAILED DESCRIPTION Before proceeding to a detailed review of embodiments of the invention, are set forth below optional features which may optionally be used in combination or alternatively: According to a non-limiting embodiment of the invention, AE = 300 W / m2, BE = 600W / m2 and kE = 0.0033. According to a non-limiting exemplary embodiment of the invention, AT = 10 ° C, BT = 20 ° C and kT = 0.1. According to a non-limiting exemplary embodiment of the invention, AC = 35 ° C, BC = 45 ° C and kC -0.1. A first pump is located between the at least one output of the solar sensor and the first input of the heat pump or between the at least one input of the solar collector and the first output of the heat pump.
3034178 8 Avantageusement, la première pompe est configurée pour mettre en mouvement le premier fluide de travail dans la pompe à chaleur. Une deuxième pompe est située entre la sortie du capteur solaire et la première entrée de l'échangeur solaire ou entre l'au moins une entrée du 5 capteur solaire et la première sortie de l'échangeur thermique. Avantageusement, la deuxième pompe est configurée pour mettre en mouvement le premier fluide de travail dans l'échangeur thermique. Une troisième pompe est située entre l'au moins une première sortie de l'au moins une première zone de la cuve et la deuxième entrée de la pompe à 10 chaleur ou entre la deuxième sortie de la pompe à chaleur et l'au moins une première entrée de l'au moins une première zone. Avantageusement, la troisième pompe est configurée pour mettre en mouvement le deuxième fluide de travail dans la pompe à chaleur. Une quatrième pompe est située entre l'au moins une autre sortie de l'au 15 moins une autre zone de la cuve et la deuxième entrée de l'échangeur thermique. Avantageusement, la quatrième pompe est configurée pour mettre en mouvement le troisième fluide dans l'échangeur thermique (300). Avantageusement, le deuxième fluide et le troisième fluide proviennent de la cuve. Préférentiellement, les deuxième et troisième fluides comprennent 20 de l'eau chaude sanitaire. Le premier paramètre est l'ensoleillement, le deuxième paramètre est la température extérieure et le troisième paramètre est la température de l'eau à l'intérieur de la cuve. La première zone de la cuve est située verticalement au-dessus de l'au 25 moins une autre zone. S'il y a plus de deux zones, alors l'au moins une autre zone est de préférence située la plus en bas dans la cuve. Au moins une sonde d'ensoleillement est configurée pour mesurer l'ensoleillement, une sonde de mesure de la température extérieure est configurée pour mesurer la température extérieure, et une sonde de mesure 30 de la température de l'eau à l'intérieur de la cuve est configurée pour mesurer la température à l'intérieur de la cuve. La température extérieure est mesurée par une sonde de température disposée à l'extérieur. Elle mesure typiquement la température de l'air ambiant. La sonde d'ensoleillement, la sonde de mesure de la température 35 extérieure et le capteur solaire sont situés en extérieur.Advantageously, the first pump is configured to set in motion the first working fluid in the heat pump. A second pump is located between the output of the solar collector and the first input of the solar heat exchanger or between the at least one input of the solar collector and the first output of the heat exchanger. Advantageously, the second pump is configured to put in motion the first working fluid in the heat exchanger. A third pump is located between the at least one first outlet of the at least one first zone of the vessel and the second inlet of the heat pump or between the second outlet of the heat pump and the at least one first entry of the at least one first zone. Advantageously, the third pump is configured to set in motion the second working fluid in the heat pump. A fourth pump is located between the at least one other outlet of the at least one other zone of the vessel and the second inlet of the heat exchanger. Advantageously, the fourth pump is configured to move the third fluid in the heat exchanger (300). Advantageously, the second fluid and the third fluid come from the tank. Preferably, the second and third fluids comprise hot water. The first parameter is sunshine, the second parameter is the outside temperature and the third parameter is the temperature of the water inside the tank. The first zone of the vessel is located vertically above the at least one other zone. If there are more than two zones, then the at least one other zone is preferably located further down in the tank. At least one sun sensor is configured to measure sunlight, an outdoor temperature sensor is configured to measure the outside temperature, and a probe for measuring the temperature of the water inside the room. tank is configured to measure the temperature inside the tank. The outside temperature is measured by a temperature sensor placed outside. It typically measures the temperature of the ambient air. The sunshine probe, the outdoor temperature sensor and the solar collector are located outdoors.
3034178 9 La pompe à chaleur et l'échangeur thermique sont situés dans une machine destinée à être disposée à l'intérieur d'un bâtiment. La cuve est destinée à être disposée à l'intérieur dudit bâtiment. Une sonde de sortie de capteur solaire est configurée pour mesurer la 5 température en sortie du capteur solaire et est située à la sortie du capteur solaire et dans ladite machine destinée à être disposée à l'intérieur dudit bâtiment. L'étape de sélection comprend une étape de calcul des coefficients des premier, deuxième et troisième paramètres; les coefficients étant calculés 10 en fonction de la valeur desdits premier, deuxième et troisième paramètres, et une étape de calcul d'un coefficient moyen Coeff(Moy) fonction de la somme desdits coefficients des premier, deuxième et troisième paramètres. On réalise au moins une étape d'activation de l'échangeur thermique si le coefficient moyen Coeff(Moy) est supérieur à une valeur seuil Dseuil 15 prédéterminée. On réalise une étape d'activation d'une deuxième pompe, située entre la sortie du capteur solaire et la première entrée de l'échangeur solaire ou entre l'au moins une entrée (120) du capteur solaire (100) et la première sortie (220) de l'échangeur thermique (300) de sorte à mettre en 20 mouvement le premier fluide de travail dans l'échangeur thermique. L'étape d'activation de l'échangeur thermique est configurée de manière à ce que, lorsque un premier différentiel de température, entre une température relevée au niveau de la première entrée de l'échangeur thermique et une température relevée au niveau de l'au moins une autre 25 sortie de l'au moins une autre zone de la cuve, est supérieur à une première température prédéterminée, alors on procède à une étape d'activation d'une quatrième pompe, située entre l'au moins une autre sortie de l'au moins une autre zone de la cuve et la deuxième entrée de l'échangeur thermique, de sorte à faire circuler le troisième fluide présent 30 dans ladite au moins une autre zone. - Les deuxième et quatrième pompes restent en état de fonctionnement jusqu'à ce que le premier différentiel de température, entre ladite température relevée au niveau de la première entrée de l'échangeur thermique et la température relevée au niveau de l'au moins une autre 35 sortie de l'au moins une autre zone de la cuve, soit inférieur à une deuxième température prédéterminée de manière à faire circuler dans 3034178 10 l'échangeur thermique: le premier fluide présent dans le capteur solaire, le troisième fluide présent dans ladite au moins une autre zone de la cuve. On réalise une étape de mise en marche d'une résistance disposée dans la cuve formant un appoint; ladite étape étant configurée pour actionner 5 l'appoint lorsque la température extérieure est inférieure à une cinquième température prédéterminée pendant un temps prédéterminé et/ou lorsque la température relevée au niveau de l'au moins une première zone de la cuve est inférieure à une valeur prédéterminée pendant un temps prédéterminée. On réalise les étapes successives suivantes : 10 une étape de détermination de la température relevée au niveau de l'au moins une première zone de la cuve, une étape de détermination de la mise en demande de l'appoint si la température relevée au niveau de l'au moins une première zone de la cuve est inférieure à une troisième valeur prédéterminée, 15 si la température extérieure est inférieure à la cinquième température prédéterminée alors on réalise une étape d'activation de la pompe à chaleur comprenant une étape d'activation de la première pompe de sorte à mettre en mouvement le premier fluide de travail du premier circuit fluidique dans la pompe à chaleur, une étape d'activation de la 20 troisième pompe de sorte à mettre en mouvement le deuxième fluide de travail du deuxième circuit fluidique dans la pompe à chaleur, si la température extérieure est supérieure à la cinquième température prédéterminée alors on réalise une étape d'arrêt de l'appoint lorsque la température relevée au niveau de l'au moins une première zone de la 25 cuve devient supérieure à une quatrième température prédéterminée, une étape de maintien de fonctionnement de la pompe à chaleur, de la première pompe et de la deuxième pompe si la température relevée au niveau de l'au moins une autre zone de la cuve est inférieure à la troisième température prédéterminée, 30 une étape d'arrêt de la pompe à chaleur, de la première pompe et de la troisième pompe lorsque la température relevée au niveau de l'au moins une première zone de la cuve devient supérieure à la quatrième température prédéterminée. Le coefficient moyen Coeff(Moy) est compris entre 0 et 3 et la valeur 35 seuil Dseuil prédéterminée est comprise entre 1 et 2 ; de préférence 3034178 11 égale à 1.5, par exemple, cette valeur restant paramétrable au cas par cas d'une installation à l'autre. Un exemple de dispositif de chauffage de l'eau ainsi que son procédé de 5 pilotage vont maintenant être décrits en référence aux figures 1 à 6. Avantageusement, les étapes du procédé sont commandées par au moins un microprocesseur. La figure 1 illustre un dispositif de chauffage de l'eau dans une cuve 400 d'un chauffe-eau selon la présente invention. On entend par chauffe-eau, un dispositif 10 permettant de chauffer l'eau pour différents besoins ménagers ou industriels. Il est entendu par chauffe-eau un appareil à accumulation d'eau qui possède au moins une cuve 400 servant de corps de chauffe de stockage d'eau chaude, dite aussi fréquemment ballon. L'eau est admise dans la cuve 400 de stockage où elle est destinée à y être chauffée. En outre, l'invention concerne un chauffe-eau électrique à 15 accumulation d'eau. La cuve 400 comprend au moins deux zones 410, 430, la zone 430 étant en dessous de la zone 410. Elle comprend préférentiellement trois zones dont une première zone 410, une deuxième zone 420 et une troisième zone 430 disposées dans cet ordre depuis la haut de la cuve jusqu'au bas de la cuve. Les première zone 410, 20 deuxième zone 420 et troisième zone 430 de la cuve 400 présentent avantageusement des températures différentes. Ceci est dû au phénomène de stratification. Le phénomène de stratification est la conséquence du phénomène physique suivant : la masse volumique d'un fluide dépend de sa température. Plus précisément, lorsque la température d'un fluide augmente, sa masse volumique diminue. La densité de l'eau 25 varie donc avec sa température, plus l'eau étant froide, plus elle sera dense. Ainsi, selon un mode de configuration, la première zone Z1 410 s'entend d'une « zone chaude » de la cuve 400 où l'eau est la plus chaude c'est-à-dire dans le haut de la cuve 400. La deuxième zone Z2 420 s'entend d'une « zone froide » de la cuve 400 où l'eau est plus froide que dans la première zone Z1 410 c'est-à-dire en dessous de 30 ladite première zone Z1 410. Enfin, une troisième zone Z3 430 pourrait s'entendre d'une « zone de préchauffage » où l'eau est la plus froide c'est-à-dire dans le bas de la cuve 400 ; l'eau froide ayant une plus grande densité que l'eau chaude et ayant, de ce fait, tendance à stagner au fond de la cuve 400. Selon un mode de réalisation préféré, la première zone 410 comprend une 35 entrée 411 et une sortie 412, la deuxième zone 420 comprend une entrée 421 et une sortie 422 et la troisième zone 430 comprend une entrée 431 et une sortie 432.3034178 9 The heat pump and the heat exchanger are located in a machine intended to be placed inside a building. The tank is intended to be disposed inside said building. A solar collector output probe is configured to measure the temperature at the output of the solar collector and is located at the output of the solar collector and in said machine intended to be disposed within said building. The selection step comprises a step of calculating the coefficients of the first, second and third parameters; the coefficients being calculated as a function of the value of said first, second and third parameters, and a step of calculating a mean coefficient Coeff (Moy) as a function of the sum of said coefficients of the first, second and third parameters. At least one step of activation of the heat exchanger is performed if the average coefficient Coeff (Avg) is greater than a predetermined threshold value Dseuil 15. A step is made to activate a second pump located between the output of the solar collector and the first input of the solar heat exchanger or between the at least one input (120) of the solar collector (100) and the first output (220) of the heat exchanger (300) so as to move the first working fluid in the heat exchanger. The step of activating the heat exchanger is configured so that, when a first temperature differential, between a temperature measured at the first inlet of the heat exchanger and a temperature recorded at the level of the at least one other outlet of the at least one other zone of the tank is greater than a first predetermined temperature, then there is a step of activating a fourth pump located between the at least one other outlet at least one other zone of the vessel and the second inlet of the heat exchanger, so as to circulate the third fluid present in said at least one other zone. - The second and fourth pumps remain in operating condition until the first temperature differential, between said temperature at the first inlet of the heat exchanger and the temperature at the level of the at least one other 35 outlet of the at least one other zone of the tank, is less than a second predetermined temperature so as to circulate in the heat exchanger: the first fluid present in the solar collector, the third fluid present in said less another area of the tank. A step is taken to start a resistor disposed in the tank forming a make-up; said step being configured to operate the booster when the outside temperature is below a fifth predetermined temperature for a predetermined time and / or when the temperature at the at least one first area of the tank is below a value predetermined for a predetermined time. The following successive steps are carried out: a step of determining the temperature recorded at the level of the at least one first zone of the tank, a step of determining the setting in demand of the make-up if the temperature recorded at the level of the at least one first zone of the tank is less than a third predetermined value, if the outside temperature is lower than the fifth predetermined temperature then a step of activating the heat pump is carried out comprising a step of activating the the first pump to move the first working fluid of the first fluid circuit in the heat pump, a step of activating the third pump so as to move the second working fluid of the second fluid circuit in the heat pump, if the outside temperature is greater than the fifth predetermined temperature then a step of ar quenching when the temperature at the at least one first zone of the tank becomes greater than a fourth predetermined temperature, a step of maintaining the operation of the heat pump, the first pump and the second pump if the temperature measured at the at least one other zone of the tank is lower than the third predetermined temperature, a stopping step of the heat pump, the first pump and the third pump when the temperature measured at the level of the at least one first zone of the tank becomes greater than the fourth predetermined temperature. The average coefficient Coeff (Moy) is between 0 and 3 and the threshold value D predetermined threshold is between 1 and 2; preferably 1.5, for example, this value remaining configurable case by case from one installation to another. An example of a water heating device and its driving method will now be described with reference to FIGS. 1 to 6. Advantageously, the steps of the method are controlled by at least one microprocessor. Figure 1 illustrates a device for heating water in a tank 400 of a water heater according to the present invention. Water heater means a device 10 for heating water for different household or industrial needs. It is understood by water heater a water storage device which has at least one tank 400 serving as hot water storage body of hot water, also known frequently balloon. Water is admitted into the storage tank 400 where it is intended to be heated. In addition, the invention relates to an electric water heater with water storage. The tank 400 comprises at least two zones 410, 430, the zone 430 being below the zone 410. It preferably comprises three zones including a first zone 410, a second zone 420 and a third zone 430 arranged in this order from the top from the tank to the bottom of the tank. The first zone 410, second zone 420 and third zone 430 of the tank 400 advantageously have different temperatures. This is due to the phenomenon of stratification. The phenomenon of stratification is the consequence of the following physical phenomenon: the density of a fluid depends on its temperature. More precisely, as the temperature of a fluid increases, its density decreases. The density of the water therefore varies with its temperature, the colder the water, the denser it will be. Thus, according to a configuration mode, the first zone Z1 410 is a "hot zone" of the tank 400 where the water is the warmest, that is to say in the top of the tank 400. The second zone Z2 420 is a "cold zone" of the tank 400 where the water is colder than in the first zone Z1 410, ie below said first zone Z1 410. Finally, a third zone Z3 430 could be understood as a "preheating zone" in which the water is coldest, that is to say in the bottom of the tank 400; the cold water having a higher density than the hot water and thus having a tendency to stagnate at the bottom of the tank 400. According to a preferred embodiment, the first zone 410 comprises an inlet 411 and an outlet 412, the second zone 420 comprises an inlet 421 and an outlet 422 and the third zone 430 comprises an inlet 431 and an outlet 432.
3034178 12 Avantageusement, l'entrée 411 de la première zone 410 est positionnée en haut de la cuve 400. Avantageusement, l'entrée 411 de la première zone 410 est positionnée de sorte à présenter une température supérieure à la sortie 412 de la première zone 410. De préférence, la sortie 412 de la première zone 410 est positionnée en-dessous de 5 l'entrée 411 de la première zone 410. Avantageusement, l'entrée 421 de la deuxième zone 420 est positionnée de sorte à présenter une température supérieure à la sortie 422 de la deuxième zone 420. De préférence, l'entrée 421 de la deuxième zone 420 est positionnée en-dessous de la sortie 412 de la première zone 410 et au-dessus de la sortie 422 de la deuxième zone 420. Avantageusement, l'entrée 431 de la troisième 10 zone 430 présente une température supérieure à la sortie 432 de la troisième zone 430. De préférence, l'entrée 431 de la troisième zone 430 est positionnée en-dessous de la sortie 422 de la deuxième zone 420 et au-dessus de la sortie 432 de la troisième zone 430. Avantageusement, la température T410 relevée au niveau de la première zone 15 410 de la cuve 400 est supérieure à la température T420 relevée au niveau de la deuxième zone 420 de la cuve 400 et à la température T430 relevée au niveau de la troisième zone 430 de la cuve 400. Avantageusement, la température T420 relevée au niveau de la deuxième zone 420 de la cuve 400 est supérieure à la température T430 relevée au niveau de la troisième zone 430 de la cuve 400.Advantageously, the inlet 411 of the first zone 410 is positioned at the top of the tank 400. Advantageously, the inlet 411 of the first zone 410 is positioned so as to have a temperature greater than the outlet 412 of the first zone 410. 410. Preferably, the outlet 412 of the first zone 410 is positioned below the inlet 411 of the first zone 410. Advantageously, the inlet 421 of the second zone 420 is positioned so as to have a higher temperature. at the outlet 422 of the second zone 420. Preferably, the inlet 421 of the second zone 420 is positioned below the outlet 412 of the first zone 410 and above the outlet 422 of the second zone 420. Advantageously, the inlet 431 of the third zone 430 has a temperature greater than the outlet 432 of the third zone 430. Preferably, the inlet 431 of the third zone 430 is positioned below the outlet 422 of the second zone 420 and above the exit 432 of the third zone 430. Advantageously, the temperature T410 raised at the first zone 410 of the tank 400 is greater than the temperature T420 recorded at the level of the second zone 420 of the tank 400 and at the temperature T430 measured at the third zone 430 of the tank 400. Advantageously, the temperature T420 measured at the second zone 420 of the tank 400 is greater than the temperature T430 recorded at the level of the third zone 430 of the tank 400.
20 Le dispositif de chauffage comprend un premier circuit fluidique dans lequel circule un premier fluide de travail. Le premier circuit fluidique comprend une pluralité d'organes traversés par le premier fluide de travail. Le premier circuit comprend un capteur solaire 100 configuré pour être couplé thermiquement d'une part à une pompe à chaleur 200 et d'autre part à un échangeur thermique 300, également désigné 25 échangeur solaire. De manière connue, on entend par pompe à chaleur, un dispositif qui permet de transférer de la chaleur de sorte à refroidir une source froide et réchauffer une source chaude. Pour cela, elle prélève de la chaleur et augmente son niveau de température en restituant la chaleur à une température plus élevée. Pour fonctionner la pompe à 30 chaleur 200 comprend un ensemble d'organes tels que : un évaporateur, un compresseur, un condenseur. L'invention s'applique à tout type de pompe à chaleur. Le fonctionnement d'une pompe à chaleur est bien connu de l'homme du métier et ne sera donc pas décrit en détails. Le capteur solaire 100 est configuré pour récupérer l'énergie lumineuse émise 35 par le soleil et transmettre cette énergie à un fluide caloporteur sous forme de chaleur. Il peut également s'agir d'un capteur non vitré, permettant ainsi d'apporter à la pompe 3034178 13 à chaleur 200 de la chaleur prise dans l'environnement à basse température et ceci même en l'absence de soleil. Le premier circuit comprend de préférence une première pompe 510 configurée pour mettre en mouvement le premier fluide de travail dans la pompe à chaleur 200 et de préférence une deuxième pompe 520 configurée pour 5 mettre en mouvement le premier fluide de travail dans l'échangeur thermique 300. La première pompe 510 est raccordée fluidiquement à une sortie 110 du capteur 100, préférentiellement au niveau d'un premier Té 701, et à une première entrée 210 de la pompe à chaleur 200. Selon un mode de réalisation, le premier fluide passe par la sortie 110 du capteur solaire 100, après l'avoir traversé. Il passe ensuite par la 10 première pompe 510, raccordée fluidiquement à la sortie 110 du capteur 100, et traverse la pompe à chaleur 200, où il ressort par une première sortie 220 de ladite pompe à chaleur 200 avant de retourner dans le capteur solaire 100, en passant par une entrée 120 dudit capteur 100. Selon un autre mode de réalisation, la première pompe 510 est raccordée fluidiquement à une première sortie 220 de la pompe à 15 chaleur 200 et à l'entrée 120 du capteur 100, préférentiellement au niveau d'un deuxième Té 702. La deuxième pompe 520 est raccordée fluidiquement à la sortie 110 du capteur 100, préférentiellement au niveau du premier Té 701, et à une première entrée 310 de l'échangeur thermique 300, formant ainsi une deuxième boucle de circulation 20 avec le capteur 100. Le premier fluide passe par la sortie 110 du capteur solaire 100, après l'avoir traversé. Il passe ensuite par la deuxième pompe 520, raccordée fluidiquement à la sortie 110 du capteur 100, et traverse l'échangeur thermique 300, où il ressort par une première sortie 320 de l'échangeur thermique 300 avant de retourner dans le capteur solaire 100, en passant par l'entrée 120 dudit capteur 100. Selon un 25 autre mode de réalisation, la deuxième pompe 520 est raccordée fluidiquement à une première sortie 320 de l'échangeur thermique 300 et à l'entrée 120 du capteur 100, préférentiellement au niveau du deuxième Té 702. Le premier fluide de travail est avantageusement caloporteur. Ainsi, le capteur solaire 100 échange thermiquement à la fois avec la pompe à chaleur 200 et avec 30 l'échangeur thermique 300. Avantageusement, la première pompe 510 et la deuxième pompe 520 vont permettre de faire circuler le premier fluide, soit alternativement dans l'un ou l'autre parmi la pompe à chaleur 200 et l'échangeur thermique 300, soit simultanément dans la pompe à chaleur 200 et l'échangeur thermique 300. Le dispositif de chauffage comprend un deuxième circuit fluidique dans lequel 35 circule un deuxième fluide de travail. Le deuxième fluide est de préférence de l'eau chaude sanitaire, provenant de la cuve 400. Selon une exemple de réalisation, le 3034178 14 deuxième fluide de travail passe de préférence au travers d'une première vanne 610 destinée à acheminer et diriger le fluide depuis la sortie 412 de la première zone 410 de la cuve 400 ou depuis la sortie 422 de la deuxième zone 420 de la cuve 400. A titre préféré, la première vanne 610 est une vanne de type 3 voies. Le deuxième fluide 5 passe par une troisième pompe 530. La troisième pompe 530 est configurée de sorte à mettre en mouvement le deuxième fluide dans la pompe à chaleur 200. La troisième pompe 530 est de préférence raccordée fluidiquement à une deuxième entrée 230 de la pompe à chaleur 200 et à la première vanne 610. Le deuxième fluide de travail passe ensuite par la pompe à chaleur 200 en entrant par la deuxième entrée 230 et en 10 sortant par une deuxième sortie 240, puis préférentiellement par une deuxième vanne 620, avant de rejoindre la première zone 410 de la cuve 400 par l'entrée 411 de ladite première zone 410 ou de rejoindre la deuxième zone 420 de la cuve 400 par l'entrée 421 de ladite deuxième zone 420 de la cuve 400. La deuxième vanne 620 est préférentiellement une vanne de type 3 voies. Avantageusement, la première vanne 15 610 de type 3 voies est raccordée fluidiquement à la sortie 412 de la première zone 410 et à la sortie 422 de la deuxième zone 420 de la cuve 400 afin d'avoir la possibilité de commuter l'entrée du fluide provenant soit de la sortie 412 de la première zone 410, soit de la sortie 422 de la deuxième zone 420. Avantageusement, la deuxième vanne 620 de type 3 voies est raccordée fluidiquement à l'entrée 411 de la première zone 410 20 et à l'entrée 421 de la deuxième zone 420 de la cuve 400 afin d'avoir la possibilité de commuter la sortie du fluide pour l'acheminer soit vers l'entrée 411 de la première zone 410, soit vers l'entrée 421 de la deuxième zone 420. Selon un autre mode de réalisation, la troisième pompe 530 est raccordée fluidiquement à la deuxième sortie 240 de la pompe à chaleur 200 et à la deuxième vanne 620.The heating device comprises a first fluid circuit in which a first working fluid circulates. The first fluid circuit comprises a plurality of members traversed by the first working fluid. The first circuit comprises a solar collector 100 configured to be thermally coupled on the one hand to a heat pump 200 and on the other hand to a heat exchanger 300, also referred to as a solar heat exchanger. In a known manner, heat pump means a device that transfers heat so as to cool a cold source and heat a hot source. For this, it takes heat and increases its temperature level by returning the heat to a higher temperature. To operate the heat pump 200 comprises a set of organs such as: an evaporator, a compressor, a condenser. The invention applies to any type of heat pump. The operation of a heat pump is well known to those skilled in the art and will not be described in detail. The solar collector 100 is configured to recover the light energy emitted by the sun and transmit this energy to a heat transfer fluid in the form of heat. It may also be an unglazed sensor, thus making it possible to provide the heat pump 200 with heat taken in the environment at low temperature and this even in the absence of sun. The first circuit preferably comprises a first pump 510 configured to move the first working fluid in the heat pump 200 and preferably a second pump 520 configured to set the first working fluid into the heat exchanger 300. The first pump 510 is fluidly connected to an outlet 110 of the sensor 100, preferably at a first tee 701, and to a first inlet 210 of the heat pump 200. According to one embodiment, the first fluid passes through the output 110 of the solar collector 100, after passing through. It then passes through the first pump 510, fluidly connected to the output 110 of the sensor 100, and passes through the heat pump 200, where it exits through a first outlet 220 of said heat pump 200 before returning to the solar collector 100 passing through an input 120 of said sensor 100. In another embodiment, the first pump 510 is fluidly connected to a first output 220 of the heat pump 200 and the input 120 of the sensor 100, preferably at the a second tee 702. The second pump 520 is fluidly connected to the outlet 110 of the sensor 100, preferably at the first tee 701, and a first inlet 310 of the heat exchanger 300, thus forming a second circulation loop 20 with the sensor 100. The first fluid passes through the outlet 110 of the solar collector 100, after passing through. It then passes through the second pump 520, fluidly connected to the outlet 110 of the sensor 100, and passes through the heat exchanger 300, where it leaves a first outlet 320 of the heat exchanger 300 before returning to the solar collector 100, passing through the inlet 120 of said sensor 100. In another embodiment, the second pump 520 is fluidly connected to a first outlet 320 of the heat exchanger 300 and to the inlet 120 of the sensor 100, preferably at the of the second tee 702. The first working fluid is advantageously coolant. Thus, the solar collector 100 thermally exchanges both with the heat pump 200 and with the heat exchanger 300. Advantageously, the first pump 510 and the second pump 520 will make it possible to circulate the first fluid, either alternately in the one or the other of the heat pump 200 and the heat exchanger 300, or simultaneously in the heat pump 200 and the heat exchanger 300. The heating device comprises a second fluid circuit in which a second fluid circulates. working. The second fluid is preferably domestic hot water, coming from the tank 400. According to an exemplary embodiment, the second working fluid preferably passes through a first valve 610 intended to convey and direct the fluid from the outlet 412 of the first zone 410 of the tank 400 or from the outlet 422 of the second zone 420 of the tank 400. Preferably, the first valve 610 is a 3-way valve. The second fluid 5 passes through a third pump 530. The third pump 530 is configured to move the second fluid in the heat pump 200. The third pump 530 is preferably fluidly connected to a second inlet 230 of the pump 200 and the first valve 610. The second working fluid then passes through the heat pump 200 entering the second inlet 230 and exiting through a second outlet 240, then preferably by a second valve 620, before join the first zone 410 of the tank 400 through the inlet 411 of said first zone 410 or join the second zone 420 of the tank 400 through the inlet 421 of said second zone 420 of the tank 400. The second valve 620 is preferably a 3-way type valve. Advantageously, the first 3-way valve 610 is fluidly connected to the outlet 412 of the first zone 410 and to the outlet 422 of the second zone 420 of the tank 400 in order to have the possibility of switching the inlet of the fluid from either the outlet 412 of the first zone 410 or the outlet 422 of the second zone 420. Advantageously, the second 3-way valve 620 is connected fluidically to the inlet 411 of the first zone 410 and to the inlet 421 of the second zone 420 of the tank 400 so as to be able to switch the fluid outlet to convey it either to the inlet 411 of the first zone 410 or to the inlet 421 of the second zone 420. According to another embodiment, the third pump 530 is fluidly connected to the second outlet 240 of the heat pump 200 and the second valve 620.
25 Le dispositif de chauffage comprend un troisième circuit fluidique dans lequel circule un troisième fluide de travail. Le troisième fluide est de préférence de l'eau chaude sanitaire, provenant de la cuve 400. Avantageusement, le troisième fluide est identique au deuxième fluide. Le troisième fluide de travail passe successivement par la sortie 432 de la troisième zone 430 de la cuve 400, par une quatrième pompe 540 30 configurée pour mettre en mouvement le troisième fluide de travail dans l'échangeur thermique 300, passe ensuite par une entrée 330 de l'échangeur thermique 300 puis ressort par une sortie 340 de l'échangeur thermique 300, puis traverse à nouveau la troisième zone 430 de la cuve 400 en passant par l'entrée 431 de ladite troisième zone 430. La quatrième pompe 540 est raccordée fluidiquement à la sortie 432 de la 35 troisième zone 430 de la cuve 400 et à l'entrée 330 de l'échangeur thermique 300. Selon un autre mode de réalisation, la quatrième pompe 540 est raccordée 3034178 15 fluidiquement à la deuxième sortie 340 de l'échangeur thermique 300 et à l'entrée 431 de la troisième zone 430 de la cuve 400. Avantageusement, le deuxième fluide de travail échange thermiquement avec le premier fluide de travail par l'intermédiaire de la pompe à chaleur 200. De manière 5 particulièrement avantageuse, le troisième fluide de travail échange thermiquement avec le premier fluide de travail par l'intermédiaire de l'échangeur thermique 300. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de chauffe est équipé d'une pluralité de sondes pour mesurer la température extérieure, l'ensoleillement ou encore la température à l'intérieur de la cuve 400.The heating device comprises a third fluid circuit in which a third working fluid circulates. The third fluid is preferably domestic hot water, coming from the tank 400. Advantageously, the third fluid is identical to the second fluid. The third working fluid passes successively through the outlet 432 of the third zone 430 of the tank 400, by a fourth pump 540 30 configured to set the third working fluid in motion in the heat exchanger 300, then passes through an inlet 330 of the heat exchanger 300 and then exits through an outlet 340 of the heat exchanger 300, then crosses again the third zone 430 of the tank 400 through the inlet 431 of said third zone 430. The fourth pump 540 is connected fluidically at the outlet 432 of the third zone 430 of the tank 400 and at the inlet 330 of the heat exchanger 300. According to another embodiment, the fourth pump 540 is fluidly connected to the second outlet 340 of FIG. the heat exchanger 300 and the inlet 431 of the third zone 430 of the tank 400. Advantageously, the second working fluid thermally exchanges with the first working fluid through the In a particularly advantageous manner, the third working fluid thermally exchanges with the first working fluid via the heat exchanger 300. According to a preferred embodiment, the heating device is equipped with a plurality of probes for measuring the outside temperature, the sunshine or the temperature inside the tank 400.
10 Préférentiellement, le dispositif comprend au moins une sonde 2100 d'ensoleillement configurée pour mesurer l'ensoleillement, une sonde 2200 de mesure de la température extérieure configurée pour mesurer la température extérieure, et une sonde 2300 de mesure de température de l'eau à l'intérieur de la cuve 400 configurée pour mesurer la température à l'intérieur de la cuve 400, de préférence au niveau de la 15 troisième zone 430. De préférence, la sonde 2100 d'ensoleillement, la sonde 2200 de mesure de la température extérieure et le capteur solaire 100 sont situés en extérieur, par exemple sur le toit d'un bâtiment. Préférentiellement, la pompe à chaleur 200 et l'échangeur thermique 300 sont situés dans une machine destinée à être disposée à l'intérieur d'un bâtiment. De préférence, la cuve 400 est destinée à être disposée à 20 l'intérieur dudit bâtiment. Avantageusement, le dispositif comprend une sonde 2400 de sortie de capteur solaire 100 configurée pour mesurer la température en sortie du capteur solaire 100. De manière avantageuse, la sonde 2400 de sortie du capteur solaire est positionnée entre la sortie du capteur solaire 100 et un embranchement vers 25 l'échangeur 300 et la pompe à chaleur 200. L'embranchement est configurée pour acheminer le fluide d'une part vers la pompe à chaleur 200 et d'autre part vers l'échangeur thermique 300. Cet embranchement est par exemple assuré par le premier Té référencé 701 en figure 1. De préférence, le deuxième Té 702, assure une connexion de la sortie de la pompe à chaleur 200 sur la conduite du retour de 30 l'échangeur vers le capteur 100. La sonde 2400 mesure la température du fluide vers la conduite. Cette sonde 2400 est disposée sur ou dans la machine enfermant l'échangeur 300 et la pompe à chaleur 200. Elle est donc disposée à distance du capteur 100, qui est lui, par exemple, situé sur le toit du bâtiment. Il y a donc, selon les installations, une longueur importante typiquement de 35 plusieurs dizaines de mètres entre la sortie 110 du capteur solaire 100 et la sonde 3034178 16 2400. Il peut donc y avoir une différence significative entre la température au niveau de la sortie 110 du capteur 100 et la température au niveau de la sonde 2400. Avantageusement, la pompe 520 fonctionne, par exemple, par intermittence, afin d'amener le fluide en sortie 110 du capteur 100 jusqu'à cette sonde 2400. Cette 5 dernière peut alors mesurer une température proche de celle délivrée par le capteur solaire 100. Avantageusement, la cuve 400 comprend une sortie 450 d'eau chaude sanitaire configurée de sorte à récupérer l'eau chaude sanitaire (acronyme ECS) de la cuve 400, l'eau ayant été préalablement chauffée par le dispositif de chauffe selon la 10 présente invention. La sortie 450 d'eau chaude sanitaire est avantageusement située, de préférence, au niveau de la première zone 410 de la cuve 400 ou au niveau du haut de la deuxième zone 420 de la cuve 400. La figure 2A est un logigramme représentant un exemple de procédé mis en 15 oeuvre pour déterminer s'il est possible de chauffer la cuve 400 au moyen de l'échangeur thermique 300. Pour ce faire, le dispositif de chauffage comprend un dispositif de pilotage. Le dispositif de pilotage est configuré pour faire sélectivement fonctionner le dispositif de chauffage selon au moins une première configuration où l'échangeur thermique 300 fonctionne et où la pompe à chaleur 200 ne fonctionne pas, 20 la deuxième configuration où l'échangeur thermique 300 et la pompe à chaleur 200 fonctionnent simultanément, et la troisième configuration où la pompe à chaleur 200 fonctionne et où l'échangeur thermique 300 ne fonctionne pas, en fonction des premier, deuxième et troisième paramètres 1100, 1200, 1300. Préférentiellement, le pilotage est réalisé au moyen d'au moins un microprocesseur.Preferably, the device comprises at least one solar irradiation sensor 2100 configured to measure sunlight, an external temperature measurement probe 2200 configured to measure the outside temperature, and a probe 2300 for measuring the temperature of the water to be measured. the interior of the tank 400 configured to measure the temperature inside the tank 400, preferably at the third zone 430. Preferably, the 2100 sunshine probe, the 2200 temperature measurement probe. outdoor and solar collector 100 are located outdoors, for example on the roof of a building. Preferably, the heat pump 200 and the heat exchanger 300 are located in a machine intended to be arranged inside a building. Preferably, the tank 400 is intended to be disposed inside said building. Advantageously, the device comprises a solar collector output probe 2400 100 configured to measure the temperature at the output of the solar collector 100. Advantageously, the solar collector output probe 2400 is positioned between the output of the solar collector 100 and a branch to the exchanger 300 and the heat pump 200. The branch is configured to convey the fluid on the one hand to the heat pump 200 and on the other hand to the heat exchanger 300. This branch is for example provided by the first referenced tee 701 in FIG. 1. Preferably, the second tee 702 provides a connection of the output of the heat pump 200 to the return line of the exchanger to the sensor 100. The probe 2400 measures the temperature of the fluid towards the pipe. This probe 2400 is disposed on or in the machine enclosing the heat exchanger 300 and the heat pump 200. It is thus disposed at a distance from the sensor 100, which is, for example, located on the roof of the building. There is therefore, according to the installations, a significant length typically of several tens of meters between the output 110 of the solar collector 100 and the probe 3034178 16 2400. There can therefore be a significant difference between the temperature at the outlet 110 of the sensor 100 and the temperature at the probe 2400. Advantageously, the pump 520 operates, for example, intermittently, in order to bring the output fluid 110 from the sensor 100 to this probe 2400. This latter can then measure a temperature close to that delivered by the solar collector 100. Advantageously, the tank 400 comprises an outlet 450 of domestic hot water configured to recover the hot water (acronym ECS) of the tank 400, the water having been previously heated by the heating device according to the present invention. The outlet 450 of domestic hot water is preferably located, preferably, at the first zone 410 of the tank 400 or at the top of the second zone 420 of the tank 400. FIG. 2A is a flow chart showing an example The method used to determine if it is possible to heat the tank 400 by means of the heat exchanger 300. To do this, the heating device comprises a control device. The control device is configured to selectively operate the heater in at least a first configuration where the heat exchanger 300 is operating and where the heat pump 200 is not operating, the second configuration where the heat exchanger 300 and the heat exchanger 300 are operating. heat pump 200 operate simultaneously, and the third configuration where the heat pump 200 operates and where the heat exchanger 300 does not operate, according to the first, second and third parameters 1100, 1200, 1300. Preferably, the piloting is performed by means of at least one microprocessor.
25 De préférence, le premier paramètre 1100 est relatif à l'ensoleillement, le deuxième paramètre 1200 est relatif à une mesure de la température extérieure Text et le troisième paramètre 1300 est relatif à la température Tcuve à l'intérieur de la cuve 400, et notamment au niveau de la troisième zone 430 de la cuve 400. Avantageusement, l'ensoleillement 1100 est relevé à l'extérieur, au moyen de 30 la sonde 2100 d'ensoleillement. On entend par ensoleillement, aussi appelé insolation, la mesure du rayonnement solaire que reçoit une surface au cours d'une période donnée, s'exprimant en mégajoules par mètre carré, MJ/m2 ou en watt-heures par mètre carré, Wh/m2 (surtout par l'industrie solaire). Cette mesure divisée par le temps d'enregistrement fournit la mesure de densité de puissance, appelée l'éclairement 35 énergétique/irradiance, exprimé en watts par mètre carré (W/m2).Preferably, the first parameter 1100 is relative to the irradiation, the second parameter 1200 relates to a measurement of the outside temperature Text and the third parameter 1300 relates to the temperature Tcuve inside the tank 400, and especially at the level of the third zone 430 of the tank 400. Advantageously, the sunshine 1100 is raised outside, by means of the 2100 sunshine probe. Sunlight, also known as sunstroke, is defined as the measure of solar radiation received by a surface over a given period, expressed in megajoules per square meter, MJ / m2 or in watt-hours per square meter, Wh / m2 (especially by the solar industry). This measurement divided by the recording time provides the power density measurement, referred to as irradiance / irradiance, expressed in watts per square meter (W / m2).
3034178 17 Avantageusement, la température Text mesurée à l'extérieur 1200 est relevée à l'extérieur, au moyen de la sonde 2200 de mesure de la température extérieure. Avantageusement, la température Tcuve mesurée à l'intérieur de la cuve 400 est relevée au moyen de la sonde 2300 de mesure de la température de l'eau à 5 l'intérieur de la cuve 400; ladite sonde 2300 étant positionnée dans la cuve 400 et plus précisément au niveau de la troisième zone 430 de la cuve 400. Le procédé comprend une étape 5000 de calcul des trois coefficients Coeff(E), Coeff(Text) et Coeff(Tcuve) associés respectivement aux premier, deuxième et 10 troisième paramètres 1100, 1200, 1300. Le coefficient Coeff(E) est une fonction de la valeur de l'ensoleillement E, le coefficient Coeff(Text) est une fonction de la valeur de la température extérieure Text et le coefficient Coeff(Tcuve) est une fonction de la valeur de la température Tcuve à l'intérieur de la cuve 400, et notamment au niveau de la troisième zone 430 de la cuve 400.Advantageously, the temperature measured outside the temperature 1200 is measured outside, by means of the probe 2200 for measuring the outside temperature. Advantageously, the temperature Tcuve measured inside the tank 400 is raised by means of the probe 2300 for measuring the temperature of the water inside the tank 400; said probe 2300 being positioned in the tank 400 and more precisely at the third zone 430 of the tank 400. The method comprises a step 5000 for calculating the three coefficients Coeff (E), Coeff (Text) and Coeff (Tcuve) associated respectively to the first, second and third parameters 1100, 1200, 1300. The coefficient Coeff (E) is a function of the value of the irradiation E, the coefficient Coeff (Text) is a function of the value of the outside temperature Text and the coefficient Coeff (Tcuve) is a function of the value of the temperature Tcuve inside the tank 400, and in particular at the third zone 430 of the tank 400.
15 La figure 2B représente un exemple non limitatif de l'invention, associant les calculs des coefficients Coeff(E), Coeff(Text) et Coeff(Tcuve) aux valeurs respectives de l'ensoleillement E, de la température extérieure Text et de la température Tcuve à l'intérieur de la cuve 400.FIG. 2B represents a nonlimiting example of the invention, associating the computations of the coefficients Coeff (E), Coeff (Text) and Coeff (Tcuve) with the respective values of the irradiation E, the outside temperature Text and the Tcuve temperature inside the tank 400.
20 Selon un exemple de réalisation, le coefficient d'ensoleillement Coeff(E) est compris entre 0 et 1. De préférence, le coefficient Coeff(E) du premier paramètre est calculé selon la formule suivante : pour E inférieur à AE alors Coeff(E)=0, pour E supérieur à BE alors Coeff(E)=1, pour E compris entre AE et BE alors Coeff(E)=kE.E 1 ; où E est la valeur de l'ensoleillement et avec : AE compris entre 200 et 400 W/m2, 25 BE compris entre 500 et 700W/m2 et kE compris entre 0.001 et 0.005. Selon un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, AE = 300 W/m2, BE = 600W/m2 et kE .0.0033. Selon un exemple de réalisation, le coefficient Coeff(Text) est compris entre 0 et 1. De préférence, le coefficient Coeff(Text) du deuxième paramètre est calculé selon 30 la formule suivante : pour Text inférieur à AT alors Coeff(Text)=0, pour Text supérieur à BT alors Coeff(Text)=1, pour Text compris entre AT et BT alors Coeff(Text)=kT.Text 1 ; où Text est la valeur de la température extérieure et avec : AT compris entre 6 et 14°C, BT compris entre 16 et 24°C et KT compris entre 0.05 et 0.15. Selon un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, AT = 10°C, BT = 20°C et k-r .0.1.According to an exemplary embodiment, the sunning coefficient Coeff (E) is between 0 and 1. Preferably, the coefficient Coeff (E) of the first parameter is calculated according to the following formula: for E less than AE then Coeff ( E) = 0, for E greater than BE then Coeff (E) = 1, for E between AE and BE then Coeff (E) = kE.E 1; where E is the value of sunshine and with AE between 200 and 400 W / m2, BE between 500 and 700W / m2 and kE between 0.001 and 0.005. According to an exemplary non-limiting embodiment of the invention, AE = 300 W / m2, BE = 600W / m2 and KE .0.0033. According to an exemplary embodiment, the coefficient Coeff (Text) is between 0 and 1. Preferably, the coefficient Coeff (Text) of the second parameter is calculated according to the following formula: for Text less than AT then Coeff (Text) = 0, for Text greater than BT then Coeff (Text) = 1, for Text between AT and BT then Coeff (Text) = kT.Text 1; where Text is the value of the outside temperature and with: AT between 6 and 14 ° C, BT between 16 and 24 ° C and KT between 0.05 and 0.15. According to a non-limiting exemplary embodiment of the invention, AT = 10 ° C, BT = 20 ° C and k-r .0.1.
35 Selon un exemple de réalisation, le coefficient Coeff(Tcuve) est compris entre 0 et 1. De préférence, le coefficient Coeff(Tcuve) du troisième paramètre est calculé 3034178 18 selon la formule suivante : pour Tcuve inférieur à AC alors Coeff(Tcuve)=0, pour Tcuve supérieur à BC alors Coeff(Tcuve)=1, pour Tcuve compris entre AC et BC alors Coeff(Tcuve)=Icc.Tcuve + 4.5 ; où Tcuve est la valeur de la température à l'intérieur de la cuve et avec : AC compris entre 32 et 38°C, BC compris entre 42 et 48°C et kc 5 compris entre -0.05 et -0.15. Selon un exemple de réalisation non limitatif de l'invention, AC = 35°C, BC = 45°C et kC = -0.1. On effectue ensuite une étape 5010 de calcul d'un coefficient moyen Coeff(Moy) qui est fonction de la somme desdits coefficients Coeff(E), Coeff(Text) et 10 Coeff(Tcuve) des premier, deuxième et troisième paramètres 1100, 1200, 1300. De préférence, le coefficient moyen Coeff(Moy) est égal à cette somme. Lors d'une étape 5020, on compare alors le coefficient moyen Coeff(Moy) à une valeur seuil Dseuil prédéterminée.According to an exemplary embodiment, the coefficient Coeff (Tcuve) is between 0 and 1. Preferably, the Coeff coefficient (Tcuve) of the third parameter is calculated according to the following formula: for Tcuve less than AC then Coeff (Tcuve) ) = 0, for Tcuve greater than BC then Coeff (Tcuve) = 1, for Tcuve between AC and BC then Coeff (Tcuve) = Icc.Tcuve + 4.5; where Tcuve is the value of the temperature inside the tank and with: AC between 32 and 38 ° C, BC between 42 and 48 ° C and kc between -0.05 and -0.15. According to a non-limiting exemplary embodiment of the invention, AC = 35 ° C, BC = 45 ° C and kC = -0.1. A step 5010 for calculating an average coefficient Coeff (Moy) is then carried out which is a function of the sum of said coefficients Coeff (E), Coeff (Text) and Coeff (Tcuve) of the first, second and third parameters 1100, 1200 , 1300. Preferably, the average coefficient Coeff (Moy) is equal to this sum. During a step 5020, the average coefficient Coeff (Moy) is then compared with a predetermined threshold value Dthreshold.
15 Si le coefficient moyen Coeff(Moy) est supérieur à une variable seuil Dseuil prédéterminée alors on procède à une étape 5030 d'activation de l'échangeur thermique 300, selon un mode désigné comme mode « Solaire Direct ». La variable seuil Dseuil prédéterminée est avantageusement choisie de sorte à représenter une valeur seuil limite. Dseuil est choisie de manière à ce que la conjugaison de la 20 température extérieure, de l'ensoleillement et de la température de l'eau mesurée à l'intérieur de la cuve 400 permet d'arriver avantageusement à un différentiel de température suffisant entre la sonde 2300 de mesure de la température de l'eau à l'intérieur de la cuve 400 et la sonde 2400 de sortie du capteur solaire 100. Selon un exemple, la valeur de la variable seuil Dseuil prédéterminée vaut 1,5.If the average coefficient Coeff (Avg) is greater than a threshold variable D predetermined threshold then a step 5030 of activation of the heat exchanger 300 is carried out, in a mode designated as "Solar Direct" mode. The threshold variable D predetermined threshold is advantageously chosen so as to represent a threshold threshold value. Dseuil is chosen so that the combination of the outside temperature, the sunshine and the temperature of the water measured inside the tank 400 makes it possible advantageously to arrive at a sufficient temperature differential between the 2300 probe for measuring the temperature of the water inside the tank 400 and the solar collector output probe 2400 100. According to one example, the value of the threshold variable D predetermined threshold is 1.5.
25 En pratique, l'activation de l'échangeur thermique 300 comprend l'activation des pompes 520 et 540. Si le coefficient moyen Coeff(Moy) est inférieur à la variable seuil Dseuil prédéterminée alors l'échangeur thermique 300 n'est pas activé. Le mode « Solaire Direct » n'est pas possible.In practice, the activation of the heat exchanger 300 comprises the activation of the pumps 520 and 540. If the average coefficient Coeff (Moy) is lower than the threshold variable D predetermined threshold then the heat exchanger 300 is not activated. . "Solar Direct" mode is not possible.
30 De manière particulièrement avantageuse, quand la pompe à chaleur 400 fonctionne, la sonde 2400 de sortie du capteur solaire 100 est bien plus froide que si la pompe à chaleur 400 était à l'arrêt et l'échangeur thermique 300 en fonctionnement. Sans la détermination des coefficients, le mode « PAC » chaufferait la première zone 410 de la cuve puis la deuxième zone 420 de la cuve même lors de conditions 35 d'ensoleillement importantes. Le mode « PAC » ne basculerait pas vers un fonctionnement de l'échangeur thermique 300 car le différentiel de température entre la 3034178 19 sonde 2300 de mesure de la température de l'eau à l'intérieur de la cuve 400 et la sonde 2400 de sortie du capteur solaire 100 serait trop faible. Les coefficients permettent d'arrêter le fonctionnement de la pompe à chaleur 200 si la première zone 410 de la cuve 400 est en température et de laisser, de ce fait, le 5 premier fluide monter en température. Par ailleurs, lorsque la troisième zone 430 est chaude : par convection, la troisième zone 430 chauffe la deuxième zone 420 puis la première zone 410. L'eau chaude de la troisième zone 430 monte et remplace l'eau moins chaude de la deuxième zone 420 et de la première zone 410, l'eau redescend ensuite dans la troisième zone 430.Particularly advantageously, when the heat pump 400 is operating, the output sensor 2400 of the solar collector 100 is much colder than if the heat pump 400 were off and the heat exchanger 300 was operating. Without the determination of the coefficients, the "PAC" mode would heat the first zone 410 of the tank then the second zone 420 of the tank even under conditions of significant sunlight. The "PAC" mode would not switch to an operation of the heat exchanger 300 because the temperature differential between the 2334178 19 probe 2300 for measuring the temperature of the water inside the tank 400 and the probe 2400 of solar collector output 100 would be too low. The coefficients make it possible to stop the operation of the heat pump 200 if the first zone 410 of the tank 400 is in temperature and to allow the first fluid to rise in temperature. On the other hand, when the third zone 430 is hot: by convection, the third zone 430 heats the second zone 420 then the first zone 410. The hot water of the third zone 430 rises and replaces the less hot water of the second zone 420 and the first zone 410, the water then drops back to the third zone 430.
10 La figure 3 est un logigramme représentant un procédé mis en oeuvre pour réguler le fonctionnement de l'échangeur thermique 300 notamment, lorsque la logique de pilotage a déclenché l'activation de ce dernier. Si le coefficient moyen Coeff(Moy) est supérieur à une variable seuil Dseuil 15 prédéterminée alors on procède à une étape 5030 d'activation de l'échangeur thermique 300, selon un mode désigné comme mode « Solaire Direct ». Pour ce faire, on effectue tout d'abord une étape de vérification 6010 de l'état de la deuxième pompe 520. Si la deuxième pompe 520 est à l'arrêt depuis un certain temps, alors on 20 procède à une étape d'activation 6020 de la deuxième pompe 520. Selon un exemple de réalisation, si la deuxième pompe 520 est à l'arrêt depuis au moins 15 minutes, alors on procède à son activation. La deuxième pompe 520 est avantageusement configurée pour mettre en mouvement le premier fluide de travail dans l'échangeur thermique 300.FIG. 3 is a logic diagram showing a method used to regulate the operation of the heat exchanger 300 in particular when the control logic has triggered the activation of the latter. If the average coefficient Coeff (Avg) is greater than a threshold variable D predetermined threshold then proceed to a step 5030 of activation of the heat exchanger 300, in a mode designated as "Direct Solar" mode. To do this, a check step 6010 of the state of the second pump 520 is first performed. If the second pump 520 has been stopped for some time, then an activation step is carried out. 6020 of the second pump 520. According to an exemplary embodiment, if the second pump 520 has been stopped for at least 15 minutes, then it is activated. The second pump 520 is advantageously configured to put in motion the first working fluid in the heat exchanger 300.
25 II s'ensuit une étape 6030 où l'on compare la température relevée par la sonde 2400 de sortie du capteur solaire 100 et la température relevée par la sonde 2300 de mesure de température de l'eau à l'intérieur de la cuve 400, et notamment au niveau de la troisième zone 430 de la cuve 400, désigné « Z3 ». Si un différentiel de température entre la sonde 2400 de sortie du capteur solaire 100 et la sonde 2300 de 30 mesure de température de l'eau à l'intérieur de la cuve 400, est supérieur à une première température prédéterminée, alors on procède à une étape d'activation 6040 de la quatrième pompe 540. La quatrième pompe 540 est avantageusement configurée de sorte à mettre en mouvement le troisième fluide de travail dans l'échangeur thermique 300. La première température prédéterminée est par exemple comprise 35 entre 2°C et 6°C, et préférentiellement entre 3°C et 5°C. Selon un exemple de réalisation, la première température prédéterminée vaut 4°C.There follows a step 6030 in which the temperature read by the solar collector output probe 2400 100 is compared with the temperature measured by the water temperature probe 2300 inside the tank 400. , and especially at the third zone 430 of the tank 400, designated "Z3". If a temperature differential between the solar collector output probe 2000 100 and the water temperature measuring probe 2300 inside the tank 400 is greater than a first predetermined temperature, then a temperature difference of activation step 6040 of the fourth pump 540. The fourth pump 540 is advantageously configured to move the third working fluid in the heat exchanger 300. The first predetermined temperature is for example between 2 ° C and 6 ° C, and preferably between 3 ° C and 5 ° C. According to an exemplary embodiment, the first predetermined temperature is 4 ° C.
3034178 20 A l'issue de ces étapes, le premier fluide de travail cède de sa chaleur au troisième fluide de travail par l'intermédiaire de l'échangeur thermique 300, de sorte à transmettre de la chaleur au niveau de la troisième zone 430 de la cuve 400 et ainsi chauffer l'eau à l'intérieur de la cuve 400, et notamment au niveau de la troisième zone 5 c'est-à-dire au « bas » de la cuve 400. Par stratification, l'eau chaude de la troisième zone 430 va monter jusqu'à la deuxième zone 420, puis vers la première zone 410. Les deuxième 520 et quatrième 540 pompes restent en état de fonctionnement jusqu'à ce que le différentiel de température entre la sonde 2400 de sortie du capteur solaire 100 et la sonde 2300 de mesure de température de l'eau à l'intérieur de la cuve 10 400, et notamment au bas de la troisième zone 430, désigné « bas Z3 », soit inférieur à une deuxième température prédéterminée (Etape 6050). De préférence, la deuxième température prédéterminée est, par exemple, comprise entre 1°C et 4°C, et préférentiellement entre 1°C et 3°C. Selon un exemple de réalisation, la deuxième température prédéterminée vaut 2°C.After these steps, the first working fluid gives up its heat to the third working fluid via the heat exchanger 300, so as to transmit heat to the third zone 430 of the the tank 400 and thus heat the water inside the tank 400, and in particular at the third zone 5 that is to say at the "bottom" of the tank 400. By stratification, hot water of the third zone 430 will go up to the second zone 420, then to the first zone 410. The second 520 and fourth 540 pumps remain in operating condition until the temperature differential between the 2400 output probe of the solar collector 100 and the probe 2300 for measuring the temperature of the water inside the tank 10 400, and in particular at the bottom of the third zone 430, designated "low Z3", ie less than a second predetermined temperature (Step 6050). Preferably, the second predetermined temperature is, for example, between 1 ° C and 4 ° C, and preferably between 1 ° C and 3 ° C. According to an exemplary embodiment, the second predetermined temperature is 2 ° C.
15 Lorsque le différentiel de température est suffisamment faible (par exemple, inférieur à 2°C), la quatrième pompe 540 est mise à l'arrêt (Etape 6060). Le troisième fluide de travail cesse alors son mouvement au sein du troisième circuit fluidique. On procède ensuite à une étape de vérification 6070 de la deuxième pompe 520. Si la deuxième pompe 520 fonctionne depuis au moins un temps prédéterminé, 20 par exemple depuis au moins 5 min, alors on procède à une étape d'arrêt 6080 du fonctionnement de la deuxième pompe 520. Le premier fluide cesse alors de transférer la chaleur avec le troisième fluide de travail, par l'intermédiaire de l'échangeur thermique 300. Le cycle précédemment décrit est ensuite réitéré avec l'étape 5000 de calcul des trois 25 coefficients Coeff(E), Coeff(Text) et Coeff(Tcuve) associés respectivement aux premier, deuxième et troisième paramètres 1100, 1200, 1300. Si les conditions d'ensoleillement 1100, de température à l'extérieur 1200 et de température à l'intérieur 1300 de la cuve 400 sont remplies selon le procédé de l'invention permettant de déterminer quel mode de fonctionnement est requis (précédemment décrit en figure 30 2A), alors une nouvelle étape d'activation 5030 notamment de l'échangeur thermique 300 est déclenchée. De manière particulièrement avantageuse, on cherche à maintenir la température de la première zone 410 au-dessus d'une température minimale. Une fois, cette condition satisfaite, le mode « Solaire direct » est autorisé.When the temperature differential is sufficiently low (e.g., less than 2 ° C), the fourth pump 540 is turned off (Step 6060). The third working fluid then stops its movement within the third fluid circuit. Then, a verification step 6070 of the second pump 520 is carried out. If the second pump 520 has been operating for at least a predetermined time, for example for at least 5 minutes, then a stop step 6080 of the operation of the second pump 520. The first fluid then ceases to transfer heat with the third working fluid, via the heat exchanger 300. The previously described cycle is then reiterated with the step 5000 for calculating the three coefficients. Coeff (E), Coeff (Text) and Coeff (Tcuve) associated respectively with the first, second and third parameters 1100, 1200, 1300. If the conditions of sunshine 1100, temperature outside 1200 and temperature at the 1300 of the tank 400 are filled according to the method of the invention to determine which mode of operation is required (previously described in Figure 2A), then a new stage of activation. In particular, ion 5030 of the heat exchanger 300 is triggered. Particularly advantageously, it is sought to maintain the temperature of the first zone 410 above a minimum temperature. Once this condition is satisfied, the "direct solar" mode is allowed.
35 Avantageusement, tant que la pompe à chaleur 200 fonctionne, la sonde 2400 de sortie du capteur solaire 100 est assez froide et, de ce fait, le différentiel de 3034178 21 température entre la sonde 2400 de sortie du capteur solaire 100 et la sonde 2300 de mesure de température de l'eau à l'intérieur de la cuve 400 ne sera pas favorable. Il apparaît dès lors l'intérêt de bloquer la chauffe de la deuxième zone 420 par la pompe à chaleur 200 si les conditions extérieures sont favorables.Advantageously, as long as the heat pump 200 is operating, the solar collector 100 output probe 2400 is quite cold and, as a result, the temperature differential between the solar collector 100 output probe 2400 and the probe 2300 Measuring the temperature of the water inside the tank 400 will not be favorable. It appears therefore the interest to block the heating of the second zone 420 by the heat pump 200 if the external conditions are favorable.
5 La figure 4 illustre un logigramme représentant un exemple non limitatif de l'invention permettant de réguler le fonctionnement de la pompe à chaleur 200 et de l'échangeur thermique 300. Selon ce mode de réalisation, le chauffe-eau comprend une résistance pour chauffer l'eau de la cuve 400, formant ainsi un appoint.FIG. 4 illustrates a logic diagram showing a non-limiting example of the invention making it possible to regulate the operation of the heat pump 200 and of the heat exchanger 300. According to this embodiment, the water heater comprises a heating resistor the water of the tank 400, thus forming a booster.
10 On procède préalablement à une étape 7001 de détermination de la température à l'intérieur de la cuve 400, notamment la température au niveau de la première zone 410 de la cuve 400, et préférentiellement la température relevée en haut de la première zone Z1 410, aussi désignée « T° haut Z1 ». Si la température relevée en haut de la première zone Z1 410, aussi désignée 15 « T° haut Z1 », est inférieure à une troisième valeur prédéterminée, alors on procède à une étape 7002 de mise en demande de l'appoint (étape décrite ultérieurement en référence à la figure 5). De préférence, la troisième valeur prédéterminée est comprise entre 50°C et 60°C. Selon un exemple de réalisation, la troisième valeur prédéterminée vaut 55°C.Prior to a step 7001 for determining the temperature inside the tank 400, in particular the temperature at the first zone 410 of the tank 400, and preferably the temperature recorded at the top of the first zone Z1 410 , also referred to as "T ° high Z1". If the temperature measured at the top of the first zone Z1 410, also designated "T ° high Z1", is less than a third predetermined value, then a step 7002 of requesting the back-up is carried out (step described later). with reference to Figure 5). Preferably, the third predetermined value is between 50 ° C and 60 ° C. According to an exemplary embodiment, the third predetermined value is 55 ° C.
20 A l'issue de l'étape 7002 de mise en demande de l'appoint, l'appoint, selon un premier mode de réalisation 7003, reste à l'arrêt ; les conditions extérieures ne nécessitant pas la mise en fonctionnement forcée dudit appoint. Dans ce premier mode de réalisation, il est jugé suffisant d'utiliser la pompe à chaleur 200, sans recourir à l'actionnement de l'appoint.At the end of the step 7002 of putting in demand of the booster, the booster, according to a first embodiment 7003, remains at a standstill; the external conditions do not require the forced operation of said booster. In this first embodiment, it is considered sufficient to use the heat pump 200, without resorting to the actuation of the booster.
25 La température relevée à l'intérieur de la cuve 400 au niveau, de préférence du haut de la première zone 410, étant inférieure à la troisième température prédéterminée, on procède à une étape d'activation 7004 de la pompe à chaleur 200. Pour ce faire, on réalise une étape d'activation 7005 de la première pompe 510. La première pompe 510 est avantageusement configurée de sorte à mettre en mouvement le premier fluide de 30 travail du premier circuit fluidique dans la pompe à chaleur 200. On procède également à une étape d'activation 7005 de la troisième pompe 530 de sorte à mettre en mouvement le deuxième fluide de travail du deuxième circuit fluidique dans la pompe à chaleur 200. A l'issue de ces étapes, le premier fluide de travail cède de sa chaleur au deuxième fluide de travail par l'intermédiaire de la pompe à chaleur 200 de sorte à 35 transmettre de la chaleur au niveau de la première zone 410 de la cuve 400 et ainsi chauffer l'eau à l'intérieur de la cuve 400 et notamment au niveau de la première zone 3034178 22 410 de la cuve 400. Dans ce mode de réalisation, on actionne 7006 les première et deuxième vannes 610, 620 de sorte à diriger le deuxième fluide de travail vers la première zone 410 de la cuve 400. La première zone 410 de la cuve 400 est chauffée par l'intermédiaire de la pompe à 5 chaleur 200 jusqu'à ce que la température « T° haut Z1 » relevée au niveau de la première zone 410 de la cuve 400 devienne supérieure à une quatrième valeur prédéterminée. De préférence, la quatrième valeur prédéterminée est comprise entre 55°C et 60°C. Selon un exemple de réalisation, la quatrième valeur prédéterminée vaut 57°C.As the temperature measured inside the tank 400 at the level, preferably from the top of the first zone 410, is lower than the third predetermined temperature, an activation step 7004 of the heat pump 200 is carried out. this, an activation step 7005 of the first pump 510 is performed. The first pump 510 is advantageously configured so as to set the first working fluid of the first fluid circuit in motion in the heat pump 200. at an activation step 7005 of the third pump 530 so as to set in motion the second working fluid of the second fluid circuit in the heat pump 200. At the end of these steps, the first working fluid yields from its heat to the second working fluid via the heat pump 200 so as to transmit heat to the first zone 410 of the tank 400 and thereby heat the water to the inside the tank 400 and in particular at the first zone 3034178 22 410 of the tank 400. In this embodiment, 7006 is actuated first and second valves 610, 620 so as to direct the second working fluid to the first zone 410 of the tank 400. The first zone 410 of the tank 400 is heated via the heat pump 200 until the temperature "T ° high Z1" is read at the level of the first zone 410 of the tank 400 becomes greater than a fourth predetermined value. Preferably, the fourth predetermined value is between 55 ° C and 60 ° C. According to an exemplary embodiment, the fourth predetermined value is 57 ° C.
10 Selon un second mode de réalisation, on actionne 7013 l'appoint. On vérifie 7014 la température extérieure. Tant que la température extérieure Text (c'est-à-dire le deuxième paramètre 1200) reste inférieure à une cinquième température prédéterminée (Etape 7014), alors l'appoint fonctionne ; la pompe à chaleur 200 et les première et troisième pompes 510, 530 restant à l'arrêt (Etape 7015 et 7016). Dès que 15 la température extérieure Text devient supérieure à la cinquième température prédéterminée, alors le recours à l'appoint n'est plus nécessaire et la pompe à chaleur 200 est actionnée. De préférence, la cinquième valeur prédéterminée est comprise entre -10°C et 0°C. Selon un exemple de réalisation, la quatrième valeur prédéterminée vaut -5°C.According to a second embodiment, the booster 7013 is actuated. The outside temperature is checked. As long as the outside temperature Text (i.e. the second parameter 1200) remains below a fifth predetermined temperature (Step 7014), then the booster operates; the heat pump 200 and the first and third pumps 510, 530 remaining stationary (Step 7015 and 7016). As soon as the outside temperature Text becomes greater than the fifth predetermined temperature, then the use of the booster is no longer necessary and the heat pump 200 is actuated. Preferably, the fifth predetermined value is between -10 ° C and 0 ° C. According to an exemplary embodiment, the fourth predetermined value is -5 ° C.
20 A l'issue des premier et deuxième modes de réalisation (Etape 7020), lorsque la température « T° Haut Z1 » relevée au niveau de la première zone 410 de la cuve 400, et notamment en haut de la première zone 410 de la cuve 400, devient supérieure ou égale à la quatrième température prédéterminée, cela signifie que la température dans le haut de la cuve 400 est suffisant élevée. On procède ensuite à une étape 8000 25 de contrôle des plages horaires de fonctionnement (étape décrite ultérieurement en référence à la figure 6). Si l'on se trouve à un temps t où il n'est pas utile de chauffer la cuve 420 alors on procède à l'arrêt 7031 de la pompe à chaleur 200 ainsi qu'à l'arrêt 7032 des première et deuxième pompes 510, 520, lesquelles étant destinées à faire circuler les 30 premier et deuxième fluides afin qu'ils échangent thermiquement au sein de la pompe à chaleur 200. Si l'on se trouve à un temps t où il est recommandé de chauffer la cuve 420 ou si les conditions dites de « solaire direct » ne sont pas réunies, la température relevée au niveau de la première zone 410 de la cuve 400 ayant été mesurée supérieure à la 35 quatrième température prédéterminée donc la température de la première zone 410 étant suffisamment élevée, on détermine 7040 la température au niveau de la 3034178 23 deuxième zone 420 de la cuve 400, et de préférence la température en haut de la deuxième zone, aussi désignée « T° haut Z2 ». Si la température « T° haut Z2 » relevée au niveau de la deuxième zone 420 de la cuve 400 est inférieure à la troisième température prédéterminée, cela signifie qu'il est nécessaire de chauffer la deuxième 5 zone 420 de la cuve 400. Dans ce cas, la pompe à chaleur 200 continue de fonctionner (Etape 7041). Les première et deuxième pompes 510, 520 continuent également de fonctionner (Etape 7042) de sorte à ce que les premier et deuxième fluides échangent thermiquement. Afin de chauffer la deuxième zone 420 de la cuve 400, les première et deuxième vannes 610, 620 sont actionnées de sorte à diriger le deuxième fluide de 10 travail vers la deuxième zone Z2 420 de la cuve 400 (Etape 7043). La deuxième zone 420 de la cuve 400 est chauffée par l'intermédiaire de la pompe à chaleur 200 jusqu'à ce que la température « T° haut Z2 » relevée au niveau de la deuxième zone 420 de la cuve 400 devienne supérieure ou égale à la quatrième température prédéterminée (Etape 7050).At the end of the first and second embodiments (Step 7020), when the temperature "T ° High Z1" raised at the first zone 410 of the tank 400, and especially at the top of the first zone 410 of the tank 400, becomes greater than or equal to the fourth predetermined temperature, this means that the temperature in the top of the tank 400 is high enough. A step 8000 for controlling the operating time slots is then carried out (step described later with reference to FIG. 6). If one is at a time t where it is not useful to heat the tank 420 then one stops 7031 of the heat pump 200 and the stop 7032 of the first and second pumps 510 520, which are intended to circulate the first and second fluids so that they heat exchange within the heat pump 200. If it is at a time t where it is recommended to heat the tank 420 or if the so-called "direct solar" conditions are not met, the temperature measured at the first zone 410 of the tank 400 having been measured higher than the fourth predetermined temperature, therefore the temperature of the first zone 410 being sufficiently high, the temperature at the second zone 420 of the tank 400 is determined 7040, and preferably the temperature at the top of the second zone, also referred to as "T ° high Z2". If the temperature "T up high Z2" measured at the second zone 420 of the tank 400 is lower than the third predetermined temperature, it means that it is necessary to heat the second zone 420 of the tank 400. In this case, the heat pump 200 continues to operate (Step 7041). The first and second pumps 510, 520 also continue to operate (Step 7042) so that the first and second fluids exchange heat. In order to heat the second zone 420 of the tank 400, the first and second valves 610, 620 are actuated to direct the second working fluid to the second zone Z2 420 of the tank 400 (Step 7043). The second zone 420 of the tank 400 is heated via the heat pump 200 until the temperature "T ° high Z2" measured at the second zone 420 of the tank 400 becomes greater than or equal to the fourth predetermined temperature (Step 7050).
15 Lorsque la température « T° haut Z2 » relevée au niveau de la deuxième zone 420 de la cuve 400 devient supérieure ou égale à la quatrième température prédéterminée, cela signifie que la température dans le haut de la première zone 410 de la cuve 400 est suffisant élevée. Dans ce cas, la pompe à chaleur 200 est mise à l'arrêt (Etape 7031) ainsi que les première et troisième pompes 510, 530 (Etape 7032).When the temperature "T ° high Z2" measured at the second zone 420 of the tank 400 becomes greater than or equal to the fourth predetermined temperature, this means that the temperature in the top of the first zone 410 of the tank 400 is high enough. In this case, the heat pump 200 is turned off (Step 7031) as well as the first and third pumps 510, 530 (Step 7032).
20 Tant que la température « T° haut Z2 » relevée au niveau de la deuxième zone 420 de la cuve 400 est inférieure à la quatrième température prédéterminée et que la température « T° haut Z1 » relevée au niveau (du haut) de la première zone 410 de la cuve 400 est supérieure à la troisième température prédéterminée alors l'étape de chauffe de la deuxième zone 420 de la cuve 400 se poursuit.As long as the temperature "T ° haut Z2" measured at the second zone 420 of the tank 400 is lower than the fourth predetermined temperature and the temperature "T ° haut Z1" recorded at (the top) of the first zone 410 of the tank 400 is greater than the third predetermined temperature while the heating step of the second zone 420 of the tank 400 continues.
25 Dès que la température « T° haut Z1 » relevée au niveau (du haut) de la première zone 410 de la cuve 400 est inférieure à la troisième température prédéterminée (Etape 7051), on recommence le cycle à partir de l'étape 7001 La figure 5 est un logigramme représentant l'étape 8000 de contrôle des 30 plages de fonctionnement de la pompe à chaleur 200 pour chauffer la deuxième zone Z2 de la cuve 400 en fonction des plages horaires. L'étape 8001 consiste à vérifier, à un instant t, si l'on se situe sur une plage horaire où il est intéressant ou pas d'activer le dispositif de chauffe pour chauffer la deuxième zone Z2 420 de la cuve. En effet, en fonction de l'heure dans la journée ou la nuit, il est plus ou moins intéressant d'un point 35 de vue économique d'activer la pompe à chaleur 200 et/ou l'échangeur thermique 300. En particulier, il est plus ou moins intéressant d'orienter la chauffe vers la première 3034178 24 zone Z1 ou vers la deuxième zone Z2 en fonction des plages horaires. Ainsi, cette étape permet de contrôler et d'optimiser les temps de chauffe de l'eau à l'intérieur de la cuve 400. Pour ce faire, on vérifie si, au temps t, on est positionné ou pas dans une plage horaire 5 prédéterminée. Si on est positionnée dans la plage horaire prédéterminée où la chauffe n'est pas recommandée dans la deuxième zone Z2 420 de la cuve 400, par exemple entre 7h et 10h, alors on évite de chauffer (Horloge sur Z2 », 8002), au moyen de la pompe à chaleur 200, ladite deuxième zone 420 de la cuve 400 pendant ladite plage horaire. En dehors de ladite plage horaire (Etape 8003), la pompe à chaleur 200 pourra 10 fonctionner pour chauffer la deuxième zone 420 de la cuve 400. Un intérêt du contrôle de la chauffe en fonction des plages horaires est d'éviter un fonctionnement lors de plages horaires où l'électricité coûte cher, mais ce n'est pas le but premier. Il faut savoir qu'en général, dans l'habitat, l'eau chaude est consommée le matin et le soir. Ainsi, de l'eau froide se retrouve dans la deuxième zone 420 et dans la 15 troisième zone 430. Le dimensionnement du volume de la cuve 400 et le fonctionnement de la pompe à chaleur 200 permettent de maintenir assez d'eau chaude en haut de la cuve 400 ; la priorité de la pompe à chaleur 200 étant le maintien de la première zone 410 de la cuve 400 en température. Mais une fois que la première zone 410 est en température, la pompe à chaleur 200 va chauffer la deuxième zone 20 420. Or, peut-être une voire deux heures plus tard, la deuxième zone 420 aurait pu être chauffée par l'échangeur thermique 300 avec beaucoup d'économie et un meilleur rendement. L'horloge permet, par exemple, d'interdire le fonctionnement de la pompe à chaleur 200 au niveau de la deuxième zone 420 de 6h à 10h du matin, par exemple, afin d'attendre de voir s'il y a du soleil et actionner la chauffe des troisième 430 et 25 deuxième 420 zones de la cuve 400, par convection à partir du moment où le coefficient Coef(Moy) est supérieur à 1.5, par exemple. La figure 6 est un logigramme représentant une étape de détermination de la mise en demande d'un appoint selon un mode de réalisation particulier de l'invention.As soon as the temperature "T ° high Z1" measured at (the top) of the first zone 410 of the tank 400 is lower than the third predetermined temperature (Step 7051), the cycle is restarted from step 7001 FIG. 5 is a logic diagram showing the step 8000 of controlling the operating ranges of the heat pump 200 for heating the second zone Z2 of the tank 400 as a function of the time slots. The step 8001 consists in checking, at a time t, whether one is in a time slot where it is interesting or not to activate the heating device to heat the second zone Z2 420 of the tank. Indeed, depending on the time of day or night, it is more or less economically interesting to activate the heat pump 200 and / or the heat exchanger 300. In particular, it is more or less interesting to direct the heating to the first zone Z1 or to the second zone Z2 according to the time slots. Thus, this step makes it possible to control and optimize the heating times of the water inside the tank 400. To do this, it is checked whether, at time t, one is positioned or not within a time slot. predetermined. If one is positioned in the predetermined time range where the heating is not recommended in the second zone Z2 420 of the tank 400, for example between 7am and 10am, then one avoids heating (Clock on Z2 ", 8002), the means of the heat pump 200, said second zone 420 of the tank 400 during said time slot. Outside said time slot (Step 8003), the heat pump 200 may operate to heat the second zone 420 of the tank 400. An advantage of the control of the heating according to the time slots is to avoid operation during time slots where electricity is expensive, but it's not the primary goal. You should know that in general, in the habitat, hot water is consumed in the morning and evening. Thus, cold water is found in the second zone 420 and in the third zone 430. The dimensioning of the volume of the tank 400 and the operation of the heat pump 200 allow to maintain enough hot water at the top of the tank 400; the priority of the heat pump 200 being the maintenance of the first zone 410 of the tank 400 in temperature. But once the first zone 410 is in temperature, the heat pump 200 will heat the second zone 420. Or, perhaps one or two hours later, the second zone 420 could have been heated by the heat exchanger 300 with a lot of economy and a better output. The clock allows, for example, to prohibit the operation of the heat pump 200 at the second zone 420 from 6am to 10am, for example, in order to wait to see if there is sun and operating the heating of the third 430 and 25 second 420 zones of the tank 400, by convection from the moment when the coefficient Coef (Moy) is greater than 1.5, for example. FIG. 6 is a logic diagram representing a step of determining the setting in demand of a booster according to a particular embodiment of the invention.
30 De manière générale, une pompe à chaleur classique chauffe jusqu'à une température extérieure de -10° C environ. Elle est généralement de faible puissance à 0°C, un appoint est alors apporté pour palier à un manque de puissance, par une résistance électrique de forte puissance et donc une forte consommation. L'appoint est de préférence une résistance électrique. L'appoint est préférentiellement positionné dans 35 le volume intérieur de la cuve 400, et plus précisément au niveau de la première zone 3034178 25 410 de la cuve 400. Selon un autre mode de configuration, l'appoint est positionné dans une cuve additionnelle raccordée fluidiquement en aval de la cuve 400. L'étape 9000 de détermination de la mise en demande de l'appui comprend une étape 9001 de détermination de la température extérieure Text relevée pendant un temps t 5 prédéterminé, par exemple pendant un temps t de plus d'une heure. Si la température extérieure Text relevée pendant le temps t (par exemple, plus d'une heure) prédéterminé est inférieure à la cinquième température prédéterminée alors l'appoint est activé afin de supporter la pompe à chaleur 200. Selon un mode de réalisation où la température extérieure Text relevée pendant un 10 temps t prédéterminé est supérieure à la cinquième température prédéterminée, alors on procède à une étape de vérification 9003 de la température « T° haut Z1 » au niveau (du haut) de la première zone 410. Si la température « T° haut Z1 » au niveau de la première zone 410 est inférieure à la troisième température prédéterminée pendant le temps At prédéterminé alors l'appoint est activé.In general, a conventional heat pump heats to an outside temperature of about -10 ° C. It is generally of low power at 0 ° C, a supplement is then brought to overcome a lack of power, by a high power electrical resistance and therefore a high consumption. The makeup is preferably an electrical resistance. The makeup is preferably positioned in the interior volume of the tank 400, and more precisely at the first zone 3034178 of the tank 400. According to another configuration mode, the makeup is positioned in a connected additional tank. fluidically downstream of the tank 400. The step 9000 for determining the setting in demand of the support comprises a step 9001 for determining the outside temperature Text taken during a predetermined time t, for example during a time t more of one hour. If the outside temperature Text read during the predetermined time t (for example, more than one hour) is less than the fifth predetermined temperature then the booster is activated in order to support the heat pump 200. According to an embodiment where the Outside temperature Text read for a predetermined time t is greater than the fifth predetermined temperature, then a check step 9003 of the temperature "T ° high Z1" at (the top) of the first zone 410 is carried out. temperature "T ° high Z1" at the first zone 410 is less than the third predetermined temperature during the time At predetermined then the booster is activated.
15 La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s'étend à tout mode de réalisation couvert par son esprit.The present invention is not limited to the embodiments previously described but extends to any embodiment covered by its spirit.
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