"Pompe à chaleur".
La présente invention est relative à une pompe
à chaleur à circuit réversible pour un fluide de transfert, ce circuit comprenant :
- un échangeur thermique intérieur,
- un échangeur thermique extérieur,
- un compresseur,
- une conduite de refoulement reliée au côté refoulement du compresseur,
- une conduite d'aspiration reliée au côté aspiration du compresseur,
- une conduite reliée au côté gaz de l'échangeur intérieur,
- une conduite reliée au côté gaz de l'échangeur extérieur,
- une conduite reliant entre eux le côté liquide de l'échangeur intérieur et le côté liquide de l'échangeur extérieur,
- une vanne d'inversion reliant dans une position;
dite de chauffage, d'une part la conduite de refoulement à la conduite reliée au côté gaz de l'échangeur intérieur,cet échangeur travaillant alors comme condenseur, et d'autre part la conduite d'aspiration à la conduite reliée au côté gaz de l'échangeur extérieur, cet échangeur travaillant alors comme évaporateur, et reliant dans une autre position, dite de refroidissement,d'une part la conduite de refoulement à la conduite reliée au côté gaz de l'échangeur extérieur, cet échangeur travaillant alors comme condenseur et d'autre part la conduite d'aspiration à la conduite reliée au côté gaz de l'échangeur intérieur, ce dernier travaillant alors comme évaporateur, et
- un dispositif de détente dans la conduite reliant les côtés liquide des échangeurs l'un à l'autre,réglant le débit du fluide.
Dans des pompes à chaleur connues de ce genre, une bouteille anti coup de liquide est montée dans la conduite d'aspiration du compresseur pour éviter tout risque d'aspiration de liquide par le compresseur, surtout au démarrage ou lors de l'inversion du cycle de chauffage en cycle de refroidissement, par exemple pour le dégivrage de l'échangeur travaillant comme évaporateur.
Cette bouteille de liquide présente cependant l'inconvénient d'une perte de charge relativement élevée sur
la ligne d'aspiration du compresseur, réduisant la capacité
et le coefficient de performance de la pompe à chaleur.
En plus,une partie de l'huile de lubrification du compresseur, circulant dans le circuit, aura tendance à s'accumuler dans la bouteille.
Pour ramener l'huile au compresseur, l'extrémité en col de cygne de la conduite d'aspiration est munie à son point le plus bas, c'est-à-dire en dessous du niveau du
liquide dans la bouteille, d'un orifice calibré, par lequel l'huile et un peu de liquide sont aspirés par effet venturi. Lorsque le débit pondéral du fluide est faible, par exemple
par basse température extérieure, l'effet venturi est faible
et une quantité relativement importante d'huile s'accumule
dans la bouteille. La lubrification du compresseur peut ainsi devenir marginale.
Dans le cas où l'échangeur extérieur est un échangeur air extérieur/fluide de transfert, la bouteille contribue également à diminuer les performances de la pompe à chaleur à cause du phénomène de givrage sur l'évaporateur. En effet, à la fin du cycle de dégivrage, une grande partie de fluide sous phase liquide se trouve dans l'échangeur extérieur. A l'inversion de cycle, pour le retour au cycle de chauffage,du liquide sera aspiré et devra être séparé de la phase vapeur dans la bouteille de liquide. Une quantité importante de liquide devra être réévaporée avant d'obtenir les performances de chauffage normales.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer une pompe à chaleur, dans laquelle non seulement l'aspiration de liquide par le compresseur est évitée mais dans laquelle également les pertes de charge à l'aspiration au compresseur sont limitées au minimum, le rendement de l'échangeur travaillant comme évaporateur est amélioré, et le retour d'huile au compresseur est permis dans toutes les circonstances.
Dans ce but, le circuit comprend un échangeur thermique supplémentaire dont une première partie est montée dans la conduite d'aspiration et une deuxième partie est montée dans la conduite reliant entre eux le côté liquide de l'échangeur extérieur et le côte liquide de l'échangeur intérieur.
Le fluide calorigène sous phase gazeuse est légèrement surchauffé dans l'échangeur thermique supplémentaire avant d'être aspiré par le compresseur.
Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, la deuxième partie de l'échangeur thermique supplémentaire est montée dans la conduite reliant les côtés liquide des échangeurs intérieur et extérieur en amont de l'endroit où le dispositif de détente assure la détente du fluide, aussi bien pour le position de chauffage que pour la position de refroidissement de la vanne d'inversion.
Dans une forme de réalisation efficace de l'invention, la section du passage du fluide de la première partie est plus grande que la section intérieure de la conduite d'aspiration.
Dans cette forme de réalisation, la première partie de l'échangeur supplémentaire constitue une chambre de détente. En cas de présence de particules de liquide dans le fluide entrant dans l'échangeur thermique supplémentaire, celles-ci seront pulvérisées et évaporées rapidement.
/ Dans une forme de réalisation efficace de l'invention,l'échangeur thermique supplémentaire est un échangeur à contre-courant, et la conduite reliant le côté liquide de l'échangeur intérieur au côté liquide de l'échangeur extérieur comprend :
- une partie terminale connectée au côté liquide de l'échangeur intérieur,
- une partie terminale connectée au côté liquide de l'échangeur extérieur,
- une partie d'entrée connectée à l'entrée de la deuxième partie de l'échangeur supplémentaire,
- une partie de sortie connectée à la sortie de cette deuxième partie,
- une première partie de connexion entre la partie d'entrée et la partie terminale connectée à l'échangeur intérieur,
- un clapet anti-retour dans cette partie de connexion, empêchant le passage du fluide en direction de la partie terminale connectée à l'échangeur intérieur,
- une deuxième partie de connexion entre la partie d'entrée susdite et la partie terminale connectée à l'échangeur extérieur,
- un clapet anti-retour dans cette deuxième partie de connexion empêchant le passage du fluide en direction de la partie terminale connectée à l'échangeur extérieur,
- une troisième partie de connexion entre la partie de sortie susdite et la partie terminale connectée à l'échangeur intérieur,
- un moyen dans cette troisième partie de connexion pouvant empêcher le passage du fluide vers la partie de sortie,
- une quatrième partie de connexion entre la partie de sortie susdite et la partie terminale connectée à l'échangeur extérieur,
et - un moyen dans cette quatrième partie de connexion pouvant empêcher le passage du fluide vers la partie de sortie.
Dans cette forme de réalisation, le sens de circulation du fluide à travers la deuxième partie de l'échangeur supplémentaire est toujours le même, quelle que soit la position de la valve d'inversion. Le fluide circule à contre-courant du fluide qui circule à travers la première partie de l'échangeur. A cause de la vanne d'inversion ce dernier fluide circule également toujours dans le même sens.
Les moyens dans les troisième et quatrième parties de connexion peuvent être chacun formés par des valves solenoides mais ils sont de préférence des valves anti-retour empêchant le passage du fluide en direction de la partie de sortie.
Le dispositif de détente comprend avantageusement un seul et même organe de détente pour régler le débit aussi bien en cycle de chauffage qu'en cycle de refroidissement, cet organe étant monté dans une des parties formées par les deux parties terminales, la partie d'entrée et la partie de sortie.
Efficacement l'organe de détente est un détendeur thermostatique dont l'élément sensible est placé sur la conduite d'aspiration.Cet élément sensible peut être placé aussi bien en aval qu'en amont de l'échangeur de chaleur supplémentaire.
L'invention concerne également une pompe à
chaleur du type en question dont l'échangeur thermique extérieur est un échangeur air extérieur/fluide de transfert.
Dans une pompe à chaleur de ce type, en cycle normal, c'est-à-dire en cycle de chauffage, l'échangeur extérieur travaille comme évaporateur. L'air extérieur y est refroidi et ce refroidissement s'accompagne d'une déshumidification. L'humidité relative de l'air est variable, mais elle dépasse généralement 75 % pour des
<EMI ID=1.1> à O[deg.]C. L'humidité ruisselant sur l'évaporateur devient givre lorsque la température de contact sur les ailettes de
<EMI ID=2.1>
température d'évaporation de -2,5[deg.]C environ. Le givre qui
se forme réduit le débit d'air et par conséquent le transfert thermique. La température d'évaporation diminue progressivement et il est donc nécessaire de réaliser le dégivrage de l'évaporateur. Ceci peut se faire d'une manière cyclique fixe ou sur base d'une mesure du givrage réel réalisée par exemple par un pressostat différentiel mesurant la perte de charge sur l'air à l'évaporateur.
Le cycle de dégivrage est en fait un cycle de refroidissement et est initié par le changement de la vanne d'inversion de sa position de chauffage à sa position de refroidissement.
Dans les pompes à chaleur connues,le circuit de dégivrage est même identique au circuit de refroidissement et c'est l'organe de détente réglant le débit lors du cycle de refroidissement qui règle également le débit lors du dégivrage.
Le dégivrage de ces pompes à chaleur connues est relativement long.
En effet, lors de l'inversion du cycle de chauffage en cycle de dégivrage, la pression de refoulement du compresseur chute brutalement, tandis que la pression d'aspiration s'élève. Du fait de la faible différence
de pression qui en résulte, le débit de fluide calorigène
à travers le dispositif de détente est très faible et même presque nul lorsque ce dispositif est constitué par un tube capillaire. Il s'ensuit que la pression dans l'échangeur intérieur devenu évaporateur diminue tandis que le liquide s'accumule dans l'échangeur extérieur devenu condenseur.
La pression dans l'évaporateur descend ainsi jusqu'à une pression proche de la pression atmosphérique. La puissance calorifique pour le dégivrage est donc faible.
En plus, la chute de pression soudaine dans la conduite d'aspiration a pour effet de faire évaporer le fluide sous phase liquide contenu dans l'huile du carter du compresseur. Il y a alors risque simultané de manque de lubrification et de coup de liquide.
L'invention a également pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer une pompe à chaleur dont le cycle de dégivrage est relativement court et dont le risque de manque de lubrification et de coup de liquide est éliminé.
Dans ce but, le circuit comprend une conduite de dérivation connectée par ses extrémités à la conduite reliant entre eux les côtés liquide des échangeurs intérieur et extérieur et montée en parallèle avec le dispositif de détente réglant le débit en cycle de chauffage et en cycle de refroidissement, ainsi qu'un détendeur supplémentaire dit de dégivrage, monté dans cette conduite de dérivation, réglant le débit au cours du cycle de dégivrage et s'ouvrant lorsque la pression d'injection au côté liquide de l'échangeur intérieur descend en dessous d'une valeur déterminée.
Le détendeur de dégivrage qui s'ouvre dès que la pression d'injection à l'échangeur intérieur descend en dessous d'une valeur déterminée,accélère le retour de liquide dans cet échangeur. Dès lors,le rendement thermique de celui-ci est accru. Etant donné que le compresseur aspire des vapeurs ou gaz plus denses, puisqu'à plus haute pression, l'apport calorifique à l'échangeur extérieur, devenu condenseur,est accéléré. Le détendeur empêche également une trop forte chute de pression dans le carter du compresseur, chute de pression qui pourrait vider le compresseur de son huile.
L'utilisation d'un détendeur de dégivrage est
/ particulièrement efficace dans une pompe à chaleur selon l'une ou l'autre des formes de réalisation décrites en premier lieu, c'est-à-dire dans une pompe dont le circuit comprend un échangeur thermique supplémentaire dans la conduite d'aspiration.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante d'une pompe à chaleur selon l'invention; cette description est donnée
à titre d'exemple non-limitatif et avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une représentation schématique d'une pompe à chaleur selon l'invention, dans laquelle la circulation du fluide de transfert au cours du cycle de chauffage a été indiquée par des flèches. La figure 2 est une représentation schématique analogue à celle de la figure 1 mais dans laquelle la circulation du fluide a été représentée au cours du cycle de refroidissement. La figure 3 est une représentation schématique analogue à celles des figures précédentes mais dans laquelle la circulation du fluide a été représentée au cours du cycle de dégivrage.
Dans les différentes figures, les mêmes chiffres de référence se rapportent à des éléments identiques.
La pompe à chaleur selon les figures est une pompe à circuit réversible captant l'énergie de l'air ' extérieur. Un fluide de transfert ou fluide calorigène circule dans le circuit.
Ce circuit réversible comprend d'une manière usuelle un échangeur thermique intérieur 1, un échangeur thermique extérieur 2, un compresseur 3, une vanne d'inversion 4, une conduite de refoulement 5 reliant le
côté refoulement du compresseur 3 à la vanne d'inversion 4,
<EMI ID=3.1>
compresseur 3 à la vanne d'inversion 4, une conduite 7 reliant le côté "gaz ou vapeur" de l'échangeur thermique intérieur 1 à la vanne d'inversion 4 et une conduite 8 reliant le côté "gaz ou vapeur" de l'échangeur thermique extérieur 2 à la vanne d'inversion 4.
Les échangeurs de chaleur 1 et 2 sont de construction connue et ne sont donc pas décrits en détail ci-après. L'échangeur intérieur 1 est un échangeur fluide calorigène/fluide de chauffage. Dans le cas d'un chauffage à air chaud ce fluide de chauffage est de l'air et l'échangeur 1 comprend un faisceau tubulaire muni d'ailettes et traversé par le fluide calorigène. Dans le cas d'un chauffage équipé de radiateurs à eau le fluide
de chauffage est de l'eau et l'échangeur 1 comprend un serpentin monté dans l'eau et traversé par le fluide calorigène. L'échangeur extérieur 2 est un échangeur fluide calorigène/air libre et comprend un faisceau tubulaire muni d'ailettes et traversé par le fluide calorigène.
Ce fluide calorigène est généralement un dérivé chloré et fluoré du méthane ou de l'éthane.
Le compresseur 3 est également de construction connue et n'est pas décrit en détail ci-après. Une résistance de chauffage 9 est monté dans le carter du compresseur.
Les côtés "liquide" des échangeurs 1 et 2
sont reliés entre eux par une conduite comprenant un dispositif de détente mais ceci est réalisé d'une manière particulière selon l'invention.
La conduite susdite est une conduite composée comprenant une première partie terminale 10, connectée
au côté liquide de l'échangeur intérieur 1, une deuxième partie terminale 11 connectée au côté liquide de l'échangeur extérieur 2, une partie centrale 12,13,et un collecteur anti-retour 14-21 connectant les parties terminales
10 et 11 et la partie centrale 12,13 entre elles et comprenant quatre parties de connexion 14,16,18 et 20 et quatre clapets anti-retour 15,17,19 et 21.
Selon l'invention, le circuit comprend un échangeur thermique supplémentaire 22 à contre-courant ,
dont une première partie est montée dans la conduite d'aspiration 6 susdite et une deuxième partie est montée
dans la partie centrale 12,13 susdite.
La deuxième partie de l'échangeur 22 est un tube muni d'ailettes qui est monté verticalement à l'intérieur de la première partie formée par un tube vertical. La première partie offre une section de passage plus grande que la section de passage de la conduite d'aspiration 6.
Le sens de circulation du fluide calorigène dans la conduite d'aspiration 6 et donc aussi à travers la première partie de l'échangeur 22 est évidemment toujours
en direction du compresseur 3. Le sens de circulation du fluide calorigène à travers la deuxième partie de cet échangeur 22 doit être à contre-courant et donc également être toujours le même, ce qui est réalisé grâce au collecteur anti-retour 14-21 comme il sera décrit ci-après.
La deuxième partie de l'échangeur supplémentaire
22 divise par conséquent la partie centrale 12,13 en une partie d'entrée 12 et une partie de sortie 13 pour le fluide calorigène.
Une première partie de connexion 14 du collecteur anti-retour 14-21 connecte la partie terminale 10 de la conduite 10-21 à la partie d'entrée 12. Le clapet anti-retour 15 monté dans cette partie de connexion 14 empêche la circulation du fluide calorigène en direction de
la partie terminale 10.
Une deuxième partie de connexion 16 connecte
la partie terminale 11 à cette partie d'entrée 12. Le clapet anti-retour 17 monté dans la partie de connexion 16 empêche le passage du fluide en direction de la partie terminale 11.
Une troisième partie de connexion 18 relie la partie terminale 10 à la partie de sortie 13. Le clapet anti-retour 19 dans cette partie de connexion 18 empêche
le passage du fluide en direction de la partie de sortie 13.
La quatrième partie de connexion 20 relie la partie terminale 11 à la partie de sortie 13 et le clapet anti-retour 21 dans la partie de connexion 20 empêche le passage du fluide en direction de la partie de sortie 13.
L'échangeur supplémentaire 22 assure avec un minimum de pertes de charge à l'aspiration au compresseur 3 une surchauffe des gaz aspirés. Les dimensions de sa première partie sont telles qu'elle fait office de tampon dans la conduite d'aspiration 6.
La pompe de chaleur comprend un seul et même dispositif de détente aussi bien pour le cycle de chauffage que pour le cycle de refroidissement. Ce dispositif est formé par un détendeur thermostatique 23 monté dans la
partie de sortie 13 de la conduite 10-21.
Le rôle du détendeur thermostatique 23 est de régler le débit du fluide calorigène en circulation et il est conçu de telle manière que la plus grande partie possible
de l'échangeur fonctionnant comme évaporateur soit remplie
de liquide sans cependant permettre à ce liquide d'atteindre le compresseur 3. Le fonctionnement du détendeur 23 est asservi au degré de surchauffe des gaz aspirés par le compresseur 3. Pour cette raison,l'élément sensible 24 du détendeur
23 est monté sur la conduite d'aspiration 6,soit en aval de l'échangeur supplémentaire 22,comme représenté aux figures, soit en amont de ce dernier.
Le détendeur 23 est un détendeur à action progressive et a été déterminé avec précision de manière à accroître largement la plage d'utilisation. Ce détendeur est muni d'une chambre d'égalisation externe permettant de tenir compte de la perte de charge dans l'échangeur 1 ou 2 fonctionnant comme évaporateur. De tels détendeurs thermostatiques
sont connus en soi. La chambre d'égalisation du détendeur est reliée par une prise de pression 25 à la conduite d'aspiration
6, à proximité de l'élément thermosensible 24.
Le circuit comprend également une conduite de dérivation 26 dont une extrémité est connectée à la partie
de sortie 13, entre l'échangeur supplémentaire 22 et le détendeur thermostatique 23, et dont l'autre extrémité est connectée à la partie terminale 10 de la conduite 10-21.
Dans cette conduite de dérivation 26 est montée
un détendeur supplémentaire 27 formant le détendeur de dégivrage. Ce détendeur de dégivrage 27 est donc monté en parallèle avec
le détendeur thermostatique 23.
Ce détendeur de dégivrage 27 est asservi à la pression du liquide injecté dans l'échangeur intérieur 1, c'est-à-dire à la pression dans la partie terminale 10 de la conduite 10-21 et dans la partie située entre cette partie terminale 10 et le détendeur de dégivrage 27, de la conduite
de dérivation 26. Le détendeur de dégivrage 27 s'ouvre dès
que cette pression descend en dessous de 4,5 bars absolus.
Un pressostat basse pression 28 monté sur la conduite d'aspiration 6 et un pressostat haute pression 29
monté sur la conduite de refoulement 5 protègent le compresseur
3 contre toute anomalie de fonctionnement.
Le circuit comprend en outre un détecteur de dégivrage. Ce dernier comprend à son tour un pressostat différentiel,un système de contrôle électronique et une sonde de température placée sur l'échangeur extérieur 2. Le détecteur
de dégivrage est connu en soi et n'est pas décrit en détail.
Le détecteur de dégivrage mesure le taux de givrage et commande l'initiation et la fin du cycle de dégivrage par un changement de position de la vanne d'inversion 4.
Un filtre déshydrateur 30 est encore monté dans la partie de sortie 13, entre l'échangeur thermique supplémentaire
22 et la connexion de la conduite de dérivation 26 à cette partie de sortie 13.
Au cours du cycle de chauffage, la vanne
d'inversion 4 se trouve dans sa position de chauffage représentée à la figure 1. Cette vanne relie d'une part
la conduite de refoulement 5 à la conduite 7 et donc au
côté gaz de l'échangeur intérieur 1, ce dernier fonctionnant alors comme condenseur, et d'autre part la conduite d'aspiration 6 à la conduite 8 et donc au côté gaz de l'échangeur extérieur 2, ce dernier fonctionnant alors comme évaporateur.
La circulation de fluide calorigène est indiquée
par des flèches à la figure 1.
Le fluide calorigène est aspiré par le compresseur
3 sous phase vapeur légèrement surchauffée. La surchauffe réalisée par l'échangeur thermique supplémentaire 22 est comprise entre 3 et 6 [deg.]C dans des conditions de travail extrêmes. Cette surchauffe est contrôlée d'une manière
précise par le détendeur thermostatique 23 à action progressive permettant un fonctionnement sur dans des
plages de débit et de pression larges.
Le fluide calorigène est comprimé par le compresseur 3 et dirigé via la vanne d'inversion 4 vers l'échangeur thermique intérieur 1 fonctionnant comme condenseur. Le fluide y passe sous phase liquide et y est sous-refroidi
de quelques degrés. Le liquide passe ensuite à travers la partie terminale 10,la partie de connexion 14 et le clapet anti-retour 15, la conduite d'entrée 12, l'échangeur
thermique 22, et la partie de sortie 13 avec le filtre 30
<EMI ID=4.1> la partie de connexion 20 avec le clapet anti-retour 21 et
la partie terminale 11. Le liquide est ensuite évaporé dans l'échangeur thermique extérieur 2 fonctionnant comme évaporateur. Le fluide calorigène quitte cet échangeur sous forme
de gaz et retourne au compresseur 3 à travers la conduite
8, la vanne d'inversion 4,la conduite d'aspiration 6
et l'échangeur thermique supplémentaire 22. Dans le cas où
les gaz aspirés comprennent encore des particules résiduelles de liquide , celles-ci sont instantanément évaporées dans l'échangeur 22. Les gaz aspirés par le compresseur 3 sont surchauffés dans cet échangeur 22.
La surchauffe du fluide calorigène a lieu quasi entièrement en aval de l'évaporateur 1 qui peut ainsi
être pratiquement complètement noyé. Le transfert thermique dans cet évaporateur est par conséquent sensiblement accru.
Au cour du cycle de refroidissement, la vanne d'inversion 4 se trouve dans sa position de refroidissement représentée à la figure 2. Cette vanne d'inversion 4 relie d'une part la conduite de refoulement 5 à la conduite 8 et d'autre part la conduite d'aspiration 6 à la conduite 7.
Le fluide calorigène est aspiré sous phase vapeur légèrement surchauffée par le compresseur 3. Après compression, ce fluide aboutit,sous phase de vapeur surchauffée à haute pression,
à l'échangeur extérieur 2 fonctionnant comme condenseur.
Comme indiqué par des flèches à la figure 2, le fluide arrive ensuite au détendeur thermostatique 23 à travers la partie terminale 11,la partie de connexion 16 avec le clapet antiretour 17, la partie d'entrée 12, l'échangeur supplémentaire 22, et la partie de sortie 13 avec le filtre 30. Le fluide est détendu par le détendeur 23 et atteint l'échangeur intérieur 1, fonctionnant comme évaporateur, à travers la partie de sortie
12, la partie de connexion 18 avec le clapet anti-retour 19
et la partie terminale 10. Le fluide est évaporé dans l'échangeur 1 et retourne sous phase gazeuse au compresseur 3 à travers la conduite 7, la vanne d'inversion 4, et la conduite d'aspiration 6. Ce fluide est surchauffé à nouveau dans l'échangeur 22 monté dans la conduite d'aspiration 6.
La surchauffe du fluide est à nouveau réalisée en aval de l'évaporateur 2 qui peut être pratiquement complètement noyé pour un rendement d'échange optimum.
Le cycle de dégivrage est un cas particulier du cycle de refroidissement. Alors que la pompe est normalement en repos immédiatement avant le cycle de refroidissement,cette pompe fonctionne en cycle de chauffage immédiatement avant le cycle de dégivrage.
Le dégivrage est initié par le changement de position de la vanne d'inversion 4 de la position de chauffage
à la position de refroidissement.
Dans le cycle de refroidissement, tout comme dans le cycle de chauffage,la pression dans la partie terminale 10 et dans la partie située entre cette partie terminale 10 et le détendeur de dégivrage 27,de la conduite 26 ne descend pas en dessous de 5 bars absolus et le détendeur de dégivrage 27 reste fermé. Lors du cycle de dégivrage,par contre,cette pression descend plus bas. En effet :
Dès que le dégivrage commence,la pression dans l'échangeur intérieur 1 chute. Cet échangeur était situé en aval du compresseur dans le cycle de chauffage et est maintenant situé en amont de ce compresseur 3. L'échangeur intérieur 1 se décharge dans la conduite d'aspiration et dans la première partie de l'échangeur thermique supplémentaire 22. Le niveau
de liquide dans l'échangeur 1 va avoir tendance à diminuer.
La pression de refoulement au compresseur 3 a également chuté lors de l'inversion de la vanne 4 puisque ce compresseur est connecté à l'échangeur extérieur 2 qui était,
au cours du cycle de chauffage,sous basse pression.
La différence de pression entre l'échangeur exté-
<EMI ID=5.1> en résulte une sous-alimentation de l'échangeur intérieur 1 devenu évaporateur, à cause du détendeur thermostatique 23.
Lorsque la pression à l'injection de l'échangeur intérieur l,c'est-à-dire dans la partie terminale 10 et donc à la sortie du détendeur de dégivrage 27,descend en dessous de 4,5 bars, ce détendeur de dégivrage 27 s'ouvre. La pression d'évaporation descend un court instant jusqu'à 2 bars pour remonter rapidement à 4,5 bars grâce au fait que le détendeur de dégivrage 27 accélère le retour de liquide dans l'échangeur intérieur 1. Dès lors, le rendement thermique de celui-ci est accru et le compresseur 3 aspirant des gaz plus denses,puisqu'à plus haute pression, l'apport calorifique à l'échangeur extérieur 2,devenu condenseur,est accéléré.
Le dégivrage de l'échangeur extérieur s'effectue rapidement et la pression de condensation dans cet échangeur 2 remonte rapidement,d'autant plus que cet échangeur a été drainé de liquide par l'action du détendeur de dégivrage 27.
Le sens de circulation du fluide calorigène au cours du cycle de dégivrage est indiqué par des flèches à la figure 3.
Pour une température extérieure de O[deg.]C et une humidité relative de 90 %, le dégivrage aura lieu toutes les heures environ. Si la durée de dégivrage pour une pompe à chaleur conventionnelle est de 6 minutes,cette durée est réduite à 4,5 minutes avec une pompe à chaleur comme décrite ciavant.
Dès que la sonde de température du détecteur de dégivrage détecte une température de condensation dans l'échangeur extérieur 2 de 18 [deg.]C, le détecteur de dégivrage met fin au cycle de dégivrage et la vanne d'inversion 4 est remise en position de chauffage. Entre-temps,l'échangeur extérieur 2 a été correctement drainé et le risque de retour de liquide au compresseur 3 lors du repassage en cycle de chauffage est éliminé. Les quelques particules de liquide qui pourraient
1 encore être entraînées avec les vapeurs aspirées par le compresseur 3 seront évaporées rapidement dans l'échangeur thermique 22.
Dans la pompe à chaleur décrite ci-devant,les pertes de charge à l'aspiration au compresseur sont limitées au minimum. Les clapets anti-retour 15,17,19 et 21 sont dans tous les cas situés dans la conduite 10-21 reliant les côtés liquide des échangeurs 1 et 2 et la perte de charge dans ces clapets n'affecte en rien le travail moteur du compresseur 3.
A cause de la surchauffe des gaz aspirés par le compresseur 3,1e rendement thermique de l'échangeur fonctionnant comme évaporateur est amélioré.
La durée du cycle de dégivrage est raccourcie grâce à l'action du détendeur de dégivrage 27. Ce détendeur 27 ne permet pas seulement de réinjecter du liquide dans l'échangeur intérieur l,durant le cycle de dégivrage,mais ce détendeur 27 empêche également une trop forte chute de pression dans le carter du compresseur 3 et évite que le compresseur soit vidé de son huile ou qu'une rupture mécanique du compresseur soit provoquée par l'aspiration d'une émulsion. La protection par le pressostat basse pression 28 redevient également efficace.
Le retour d'huile au compresseur est possible dans toutes les circonstances de travail.
Le maintien d'une pression élevée à l'aspiration au compresseur 3 durant le cycle de dégivrage permet d'augmenter le tarage du pressostat basse pression 28 et de le rendre réellement efficace en cas de fuite de fluide de transfert.
En effet :
Durant le cycle de refroidissement, la pression d'aspiration ne peut pas descendre en dessous de 4,5 bars.
En dessous de cette pression, la valve de dégivrage 27 s'ouvre.
Durant le cycle dégivrage, la pression d'aspiration ne descendra pas en dessous de 2 bars absolus. La pression d'aspiration ne / descendra pas en dessous de cette valeur au cours du cycle de chauffage,même par une température extérieure de - 20[deg.]C. On peut donc placer un pressostat basse pression 2P taré à environ 1,5 bar absolu. Le tarage de la protection pour une pompe à chaleur conventionelle doit être plus bas compte tenu de la chute de pression pendant le dégivrage. Dans ces pompes connues,la protection ne joue plus alors de rôle efficace en cas de perte de fluide calorigène.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée à la forme d'exécution décrite ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées, notamment quant à la forme, à la disposition, à la composition et au nombre des éléments intervenant dans sa réalisation.